Danfoss vacon nx, optaf User guide [de]

Download

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

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

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

ALLGEMEINES vacon • 7

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

vacon • 8 ALLGEMEINES

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

ALLGEMEINES vacon • 9

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

vacon • 10 ALLGEMEINES

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

INSTALLATION DER OPTAF-KARTE vacon • 11

2. INSTALLATION DER OPTAF-KARTE

HINWEIS

OTE

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.

Öffnen Sie die Abdeckung der Steuereinheit.

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

vacon • 12 INSTALLATION DER OPTAF-KARTE

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

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.

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.

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

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.

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

Abbildung 1. Aufbau der OPTAF-Karte

Ñ761JÌ3$ Í2AS{Ó

761J190400002AS

11966_00

Abbildung 2. Aufbau der Steuerkarte VB00761

vacon • 14 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

3. SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

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

HINWEIS! Bei der Konzipierung sicherheitsbezogener Systeme sind Fachkenntnisse und eine entsprechende Qualifikation vonnöten. Nur qualifizierte Personen dürfen die OPTAF-Karte installieren und einrichten.

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. Sicherungseinrichtungen wie die OPTAFKarte müssen korrekt in das Gesamtsystem eingebunden werden. Die Auslegung des Gesamtsystems wiederum muss allen einschlägigen Normen der Branche entsprechen.

Normen wie zum Beispiel EN 12100 Teil 1, Teil 2 und 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 von der OPTAF-Optionskarte

im Zusammenwirken mit der VACON werden. Diese Informationen entsprechen 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.

ACHTUNG! Die OPTAF-Karte und ihre Sicherheitsfunktionen bewirken keine elektrische Isolierung des Frequenzumrichterausgangs von der Netzversorgung. Wenn Elektroarbeiten am Umrichter, am Motor oder an der Motorverkabelung durchgeführt werden sollen, muss der Umrichter vollständig von der Netzversorgung isoliert werden, z. B. mit einem externen Versorgungstrennschalter. Siehe z. B. EN 60204-1, Abschnitt 5.3.

ACHTUNG! Falls die Sicherheitsfunktion STO oder SS1 in der DriveSynchInstallation erforderlich ist, fordern Sie bitte von Ihrem Vertriebshändler vor Ort weitere Informationen an.

NXP-Steuerkarte bereitgestellt

ACHTUNG! In der LineSynch-Anwendung lassen sich mit der OPTAF-Karte die Sicherheitsfunktionen STO oder SS1 nicht erfüllen, wenn sich der Umrichter im Bypassmodus befindet.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 15

SD1+

SD1-

SD2+ SD2-

RO1/3

RO1/1

RO1/2

RO2/3

RO2/2

NXP-STEUEREINHEIT

Steuerkarte

OPTAF-Karte, Steckplatz B

LEISTUNGSEINHEIT

Hardware STO 1

PWMRegler

Thermistor

Hardware STO 2

AtexSicherheitsfunktion

Relais für reine Betriebsfunktionen, keine Sicherheitsfunktionen.

11053_de.eps

PWMRegler

Steuerungslogik

3.1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip

Die Sicherheitsfunktion STO der OPTAF-Karte ermöglicht eine Deaktivierung des Umrichterausgangs, sodass der Umrichter kein Drehmoment an der Motorwelle erzeugen kann. Für STO verfügt die OPTAF-Karte über zwei separate, galvanisch getrennte Eingänge: SD1

HINWEIS! Die SD1

- und SD2-Eingänge sind Öffner, damit sich der Frequenzumrichter im

aktivierten Zustand befindet. Die Sicherheitsfunktion STO wird durch die Deaktivierung der Umrichtermodulation erzielt.

Die Umrichtermodulation wird über zwei unabhängige Pfade deaktiviert, die von SD1 gesteuert werden, sodass ein einzelner Fehler in einem der sicherheitsbezogenen Teile nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion führt. Dies erfolgt durch die Deaktivierung der Ausgänge der IGBT-Ansteuerkarte zur Treiberelektronik. Die Ausgangssignale der IGBT-Ansteuerkarte steuern das IGBT-Modul. Sind die Ausgangssignale der IGBT-Ansteuerkarte deaktiviert, erzeugt der Umrichter kein Drehmoment an der Motorwelle. Siehe Abbildung 3.

In größeren Frequenzumrichtern erstreckt sich die Sicherheitsfunktion STO auch bis zur Leistungseinheit. Siehe Abbildung 4.

Wenn keiner der STO-Eingänge an ein Signal von +24 V angeschlossen ist, schaltet der Umrichter nicht in den Betriebsstatus.

und SD2.

und SD2

Abbildung 3. Prinzip der Sicherheitsfunktion STO in einem VACON® NXP-Frequenzumrichter

mit OPTAF-Karte

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

vacon • 16 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

NXP-STEUEREINHEIT

Thermistor

SD1+

SD1-

SD2+ SD2-

OPTAF-Karte, Steckplatz B

RO1/3

RO1/1

RO1/2

RO2/3

RO2/2

Relais für reine Betriebsfunktionen, keine Sicherheitsfunktionen.

AtexSicherheitsfunktion

Steuerkarte

Steuerungslogik

Hardware STO 1

Hardware STO 2

Aktivieren

PWM-Regler

LEISTUNGSEINHEIT

Hardware STO 2

Hardware STO 1

LeistungseinheitLogik

PWM-Regler

11970_de.eps

Abbildung 4. Prinzip der Sicherheitsfunktion STO in einem VACON® NXP-Frequenzumrichter

mit OPTAF-Karte, FR9-FR14

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 17

Zeit

Stp

Verzögerung des Motors

Frequenz

Ist

Zeitverzögerung

Safe Torque Off (STO)

11054_de.em

11055_de.emf

Subsystem

STO

Subsystem

Sicherheitsrelais

Safe Torque Off (STO) des Vacon NXZeitverzögertes Sicherheitsrelais

Safe Stop 1 (SS1)

3.2 Prinzip „Safe Stop 1 (SS1)“

Die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) initiiert die Motorverzögerung und leitet den STO nach einer (benutzerdefinierten) Zeitverzögerung ein.

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

Die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) besteht aus zwei sicherheitsbezogenen Subsystemen, einem externen zeitverzögerten Sicherheitsrelais und der Sicherheitsfunktion STO. Die Kombination dieser beiden Subsysteme ergibt die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1, wie in Abbildung 6 gezeigt.

Abbildung 6. Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1)

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

vacon • 18 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

11056_de.emf

Abbildung 7 zeigt das Anschlussprinzip der 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 VACON

NX-Umrichters angeschlossen. Der allgemeine Digitaleingang muss so programmiert sein, dass er den Umrichterstopp-Befehl erkennt, ohne Zeitverzögerung die Umrichter-Stoppfunktion einleitet (muss auf „Stop by Ramp“ eingestellt sein) und zur Verzögerung des Motors führt.

Abbildung 7. Das Anschlussprinzip von Safe Stop 1 (SS1)

ACHTUNG! Der Systemplaner/Benutzer ist dafür verantwortlich, die Zeitverzögerung des Sicherheitsrelais zu verstehen und einzustellen, da dieser Wert prozess-/maschinenabhängig ist.

→ Die Zeitverzögerung muss auf einen größeren Wert als

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

→ Die Stoppfunktion des Umrichters muss dem Prozess/der Maschine

entsprechend korrekt eingestellt werden.

Siehe Kapitel 3.5.5 zur Parametrierung von Safe Stop 1 und Kapitel 3.4.4 „Beispiel 4“ zur Verdrahtung von Safe Stop 1.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 19

3.3 Technische Einzelheiten

3.3.1 Antwortzeiten

Sicherheitsfunktion Aktivierungszeit Deaktivierungszeit

Safe Torque Off < 20 ms 1000 ms

Sicherheitsfunktion Verzögerung von Stoppsignal

am Sicherheitsrelaiseingang

Zeitverzögerung für Aktivierung von Safe Torque Off (STO)

bis zur Rampenstopp-Aktivierung

Safe Stop 1 (SS1) Sicherheitsrelais-Verzögerung +

typ. 20 ms (Umrichter)

vom Systemprozess abhängig. Benutzereinstellbar durch

den Sicherheitsrelais-Timer. HINWEIS! Von UmrichterAnwendungssoftware abhängig. Siehe Produkthandbuch der verwendeten Anwendung.

3.3.2 Eingangsspannungsniveau

Die umgekehrte Polarität an den STO-Eingangsklemmen führt nicht zum Deaktivieren der STOFunktion. Der Betrieb von OPTAF wird nicht durch Testimpulse gestört, die vom angeschlossenen Sicherheitsbetätiger auf den STO-Leitungen erzeugt werden, solange die Prüfimpulse bestimmte Anforderungen erfüllen. Siehe Kapitel 3.3.3 und 3.3.4 für detaillierte Informationen.

Tabelle 2. 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 3 V

Eingangsstrom (logisch 1) 4 mA 10 mA 14 mA Eingangsstrom (logisch 0) -1 mA 1 mA

Eingangswiderstand

2,5 k

Ω

Galvanische Trennung Ja

Kurzschlussschutz Ja

Zulässige Diskrepanzzeit

der physischen Eingänge

3.3.3 Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestimpulse

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/ Dunkeltestimpulse“ bezeichnet. Um zu verhindern, dass diese Testimpulse zu Fehlmeldungen führen, werden diese Aus/Dunkeltestimpulse durch STO-Eingänge am OPTBJ herausgefiltert. Wenn die eingangsspannungsspezifischen Werte für die Dauer der Aus/Dunkeltestimpulse überschritten werden, kann der Umrichter einen STO-Diagnosefehler melden oder STO aktivieren. Die verwendete Dauer der Aus/Dunkeltestimpulse sollte immer kürzer sein als die angegebene minimale Impulsunterdrückung. Die Grenzwerte für Testimpulsdauer, -frequenz und -zeitraum sind in Tabelle 3 angegeben. Die Filterzeit ist Hardware-basiert und kann nicht angepasst werden. Die externe Aus/Dunkeltestimpulsfilterung ist auf den VB00761-Karten ab Revision J enthalten. Siehe Kapitel 2.2 für die Bestimmung der Kartenrevision.

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

vacon • 20 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

13006.emf

Tabelle 3. Impulseigenschaften

Impulseigenschaften Dunkler Testimpuls Heller Testimpuls

Testimpulslänge < 1 ms (24 V) < 1 ms (24 V)

Zeitraum > 20 ms > 20 ms

Frequenz < 50 Hz < 50 Hz

3.3.4 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 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 3.5.1. Es darf nur jeweils ein Schalter getestet werden.

ACHTUNG! Bei Verwendung eines anderen Anschlusses als „Anschlussbeispiel 1“ mit Ein/Helltestimpulsen, 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 4.2.1.

3.3.5 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 X10 in den „OFF“-Zustand. Der Betrieb des Thermistoreingangs und die dazugehörige Anleitung werden in Kapitel 4. vorgestellt.

I/O-Klemmleisten auf OPTAF

Tabelle 4. OPTAF I/O-Klemmleisten

Parametersollwert

Klemme

auf Steuertafel

Technische Angaben

und NCDrive

1 SD1 2 SD1 3 SD2 4 SD2

DigIN:B.2

-Virtueller GND 1 +

DigIN:B.3

-Virtueller GND 2

Isolierter STO-Eingang 1 +24 V

Isolierter STO-Eingang 2 +24 V

RO1/Öffner

RO1/Bezugspunkt

RO1/Schließer

DigOUT:B.1

Relaisausgang 1 (NO/NC) * Schaltkapazität 24 VDC/8 A

250 VAC / 8 A 125 VDC / 0,4 A

Min. Schaltbürde 5 V / 10 mA

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 21

Tabelle 4. OPTAF I/O-Klemmleisten

Parametersollwert

Klemme

auf Steuertafel

Technische Angaben

und NCDrive

2526RO2/Bezugspunkt

RO2/Schließer

DigOUT:B.2

Relaisausgang 2 (NO) * Schaltkapazität 24 VDC / 8 A

250 VAC / 8 A 25 VDC/0,4 A

Min. Schaltbürde 5 V / 10 mA

2829TI1+

TI1-

DigIN:B.1

Thermistoreingang; R max. Spannung = 10 V

> 4,0 kΩ (PTC)

trip

max. Strom = 6,7 mA

* Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 VAC betrieben werden, muss der Steuerkreis über einen separaten Trenntrafo gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt-Überspannungen zu begrenzen. Hiermit soll ein Verschweißen der Relaiskontakte vermieden werden. Siehe Norm EN 60204-1, Abschnitt 7.2.9.

Tabelle 5. Wahrheitstabell e S TO - F unktion

- V

SD1+

SD1-

0 VDC 0 VDC STO aktiv

24 VDC 0 VDC

0 VDC 24 VDC

24 VDC 24 VDC STO inaktiv

SD2+

- V

SD2-

STO-Zustand

STO-Diagnosefehler und STO-Aktivierung. Der Fehler wird aktiviert, nachdem sich die Eingänge für >5000 ms in verschiedenen Zuständen befinden.

3.3.6 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm

Safe Torque Off (STO) – Sicherheitsbezogene Daten

Steuerkarte VB00761

Standard

Revision F und älter

(alle Baugrößen)

EN 61800-5-2:2007 SIL 2

PFH = 2,98 x 10 Stunde

Zweikanal-Struktur

EN 62061:2005 SIL CL 2

PFH = 2,98 x 10 Stunde

Zweikanal-Struktur

-9

Steuerkarte VB00761 Revision G und neuer

(FR4–FR8)

SIL 3 PFH = 2,70 x 10

Stunde

Zweikanal-Struktur SIL CL 3

PFH = 2,70 x 10 Stunde

Zweikanal-Struktur

-9

Steuerkarte VB00761

Revision G

und neuer mit neuen

Leistungseinheiten

(FR9–FR14)

SIL 3

PFH = 3,4 x 10

-9

Stunde

Zweikanal-Struktur SIL CL 3

PFH = 3,4 x 10

-9

Stunde

Zweikanal-Struktur

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

vacon • 22 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

EN/ISO 13849-1:2006 PL d

MTTF DC

PFH = 2,8 x 10 Stunde Kategorie 3

IEC 61508:2000 Betriebsart mit hoher Anforderung

SIL 2 PFH = 2,98 x 10

Stunde

Zweikanal-Struktur

IEC 61508:2000 Betriebsart mit niedriger

SIL 2 PFD TM = 20 Jahre

Anforderung

Zweikanal-Struktur

* Siehe Kapitel 3.5.7.

= 828 Jahre

= niedrig

avg

= 2,61 x 10

avg

-9

-4

PL e MTTF

DC PFH = 2,70 x 10

= 1918 Jahre

= niedrig

avg

-9

/ Stunde Kategorie 3

SIL 3

-9

PFH = 2,70 x 10

/ Stunde

Zweikanal-Struktur SIL 3

PFD T

= 2,30 x 10-4

avg

= 20 Jahre

Zweikanal-Struktur

PL e MTTF

DC PFH = 3,4 x 10

= 1203 Jahre

= niedrig

avg

-9

/ Stunde Kategorie 3

SIL 3

-9

PFH = 3,4 x 10

/ Stunde

Zweikanal-Struktur SIL 3

PFD

= 2,9 x 10

avg

-4

TM = 20 Jahre

Zweikanal-Struktur

Safe Stop (SS1) – Sicherheitsbezogene Daten

Die Sicherheitsfunktion SS1 besteht aus zwei Subsystemen mit unterschiedlichen sicherheitsbezogenen Daten. Das Subsystem, das aus dem zeitverzögerten Sicherheitsrelais besteht, stammt vom Hersteller PHOENIX CONTACT und hat den Typ:

- PSR-SCP-24DC/ESD/5X1/1X2/300 oder

- PSR-SPP-24DC/ESD/5X1/1X2/300

Weitere Informationen zum zeitverzögerten Sicherheitsrelais finden Sie im Produkthandbuch des Herstellers (anhand von ID „2981428“ oder „2981431“).

PSR-SC/PP-24DC/ESD/5X1/1X2 300 – Sicherheits-bezogene Daten aus Produkthandbuch und Zertifikat:

STO des VACON® NX –

Sicherheitsbezogene Daten: IEC 61 508 SIL 2 EN 61800-5-2:2007 SIL 3 EN 62061 SIL CL 2 EN 62061:2005 SIL CL 3

DIN EN/ISO 13849-1

PFH

Subsystem

Sicherheitsrelais

PL d Kategorie 3

1,89 x 10-9 /Stunde

IEC 61508:2000 SIL 3

DIN EN/ISO 13849-

1: 2006

PFH

Subsystem

PL e Kategorie 3

2,70 x 10-9 /Stunde

NX STO

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 23

Safe Stop 1 (SS1) – Sicherheitsbezogene Daten:

EN 61800-5-2:2007 SIL 2 EN 62061:2005 SIL CL 3

→

IEC 61508:2000 SIL 2

DIN EN/ISO 13849-1: 2006

PFH

PL d Kategorie 3

4,59 x 10-9 / Stunde

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

→ SIL 2 oder PL d

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

PFH

SS1

4,59 x 10

= PFH

-9

/Stunde

Sicherheitsrelais

+ PFH

= 1,89 x 10-9 /Stunde + 2,70 x 10-9 /Stunde =

NX STO

→ Das Ergebnis liegt im Rahmen der Anforderungen für SIL 2 oder PL d (PFH liegt sogar

im Rahmen der Anforderungen für bis zu SIL 3/PL e).

Abkürzungen oder Definitionen von Sicherheitsparametern

SIL Safety Integrity Level (Sicherheits-Integritätslevel) PL Performance Level (Leistungsstufe) PFH Probability of a dangerous random hardware Failure per Hour

(Wahrscheinlichkeit von gefahrbringenden zufälligen Hardwareausfällen je Stunde)

Kategorie Vorgesehene Architektur für eine Sicherheitsfunktion

(aus EN ISO 13849-1:2006)

PFD

AVG

Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit von (zufälligen Hardware-)Ausfällen bei Anforderung

Mission time (Einsatzzeit)

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

vacon • 24 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

L1 L2 L3

UVW

X10

U11V1 W1

OPTA1

AIA1+

AIA1

AIA2+

AIA2

566

GND

34 2122

DIN1

DIN2

DIN3

CMA

AB23CD

ABCD

B A

GND

DIN4

DIN5

X10

AB29CD

DIN6

CMB

AOA1+

AOA1

DOA1

START

reset

STOP

Vacon

select

enter

B1 0

2r b2b11r

11057_de.emf

PEPE

2sh s2hs12p1r

W12

CCW

DREHZAHLSOLLWERT

HAUPTSCHALTKREIS

L2L1

65432

„STOP“ (STOPP)

STEUEREINHEIT

START

SichererHalt

SteckplatzA

Standard-E/A

AUS

TI1TI1+RO2NORO2CRO1NORO1CRO1NCSD2SD2+SD1SD1+

Steckplatz B

OPT

Gegen Kurzschluss und Erdschlussgeschützte Versorgung

3.4 Verdrahtungsbeispiele

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

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

Abbildung 8. Beispiel 1

Abbildung 8 zeigt ein Anschlussbeispiel der OPTAF-Karte für die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off ohne Reset. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Leitern an die OPTAF-Karte angeschlossen.

Die Spannungsversorgung von S1 erfolgt entweder über die OPT-A1-Karte (Anschlüsse 6 und 7 in Abbildung 8) oder über eine externe Vorrichtung.

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: „A30 SafeTorqueOff“.

Wenn Schalter S1 freigegeben wird (Kontakte geschlossen), kehr der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurück. Anschließend kann der Motor mit einem gültigen Startbefehl betrieben werden.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 25

12345

L1 L2

HAUPTSCHALTKREIS

L1 L2 L3

UVW

X10

U11V1 B1

DREHZAHLSOLLWERT

CCW

W12

1r 2p 2 s1sh 2sh

11223

OPT Steckplatz B

W10

2r b2b11r

4455667

34 2122

DIN1

DIN2

DIN3

CMA

AB23CD

ABCD

B A

GND

1314141515

X10

AB29CD

161617171818191920

START

reset

„STOP“(ST OPP)

Vacon

Auswahl

enter

AUS

Safe Di sable

PE PE

EPEP

11058_de.emf

RESET„STOP“

(STOPP)

STEUEREINHEIT

START

GNDAIA2AIA2+AIA1AIA1+ AOA1AOA1+CMBDIN6DIN5 1AOD4NID

Steckplatz A

Standard-I/O

OPTA 1

RO1NORO1CRO1NCSD2SD2+SD1SD1+ TI1TI1+RO2NORO2C

GegenKurzschluss und Er dschlus s geschützte Versorgung

3.4.2 Beispiel 2: OPTAF-Karte mit Reset für Safe Torque Off (STO) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 0

Abbildung 9 stellt ein Anschlussbeispiel der OPTAF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit Reset dar. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Leitern an die OPTAF-Karte angeschlossen. Der Digitaleingang 3 (DIN3) zum Beispiel wird für die Fehlerquittierfunktion verdrahtet. Die Quittierfunktion kann auf einen beliebigen der verfügbaren Digitaleingänge programmiert werden. Der Umrichter muss so programmiert werden, dass er einen Fehler im STO-Zustand erzeugt.

Die Spannungsversorgung von S1 erfolgt entweder über die OPT-A1-Karte (Anschlüsse 6 und 7 in Abbildung 8) oder über eine externe Vorrichtung.

Abbildung 9. Beispiel 2

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: „F30 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 „F30 SafeTorqueOff“ an.

• Freigabe des Schalters mit der flankensensitiven Quittierfunktion bestätigen. Der Umrichter kehrt in den Bereitschaftszustand zurück.

• Bei Ausgabe eines gültigen Startbefehls startet der Motor.

HINWEIS! Für EN 60204-1 Not-Halt gemäß Stoppkategorie 0 Not-Aus-Taste benutzen.

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

vacon • 26 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

12345

L1 L2 L3

UVW

X10

U11V1 W1

CCW

W12

1r 2p 2s1sh 2sh

11223

OPT Steckplatz B

4455667

342122

8899101011

AB23CD

ABCD

B A

12121313141415

X10

AB29CD

161617171818191920

START

reset

„STOP“ (STO PP )

Vacon

Auswah l

enter

131423

230 VA C

1112

2122

SafeDisable

A10

K3.1K1K1.2

K3.2K2K2.2

K1.1

K2.1

S23

T22A1

X2T11 T12

AUS

-230 VAC

2r1r

EIN

PE PE

11059_de

.emf

DREHZAHLSOLLWERT

HAUPTSCHALTKREIS

„STOP“ (STOPP)

STEUEREINHEIT

START

DIN1GNDAIA2AIA2+AIA1AIA1+ DOA1AOA1AOA1+CMBDIN6DIN5DIN4GNDCMADIN3DIN2

SteckplatzA

Standard-E/A

OPTA 1

TI1TI1+RO2 NORO2CRO1NORO1CRO1 NCSD2SD2+SD1SD1+

Gegen Kurzsc hluss und Erdschluss geschützte Versorgung

Für eine automatischeFehlerquittierung X2 und T22verbinden. (Für Not-Aus nicht zulässig)

GegenKurzschluss und Erd schluss geschützte Versorgung

Open

BEISPIEL:

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

Abbildung 10 stellt ein Anschlussbeispiel der OPTAF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit externem Sicherheitsrelaismodul und ohne Reset dar.

Externes Sicherheitsrelaismodul ist an den Schalter S1 angeschlossen. Die Spannungsversorgung von Schalter S1 beträgt beispielhaft 230 VAC. Das Sicherheitsrelaismodul ist wie in Abbildung 10 gezeigt mit 4 Leitern an die OPTAF-Karte angeschlossen.

Abbildung 10. Beispiel 3

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: „A30 SafeTorqueOff“.

Wenn Schalter S1 freigegeben wird (Kontakte geschlossen), kehr der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurück. Anschließend kann der Motor mit einem gültigen Startbefehl betrieben werden.

Das externe Relais kann so verdrahtet werden, dass ein manueller Reset für den Reset der Sicherheitsfunktion STO erforderlich ist.

Weitere Informationen in Bezug auf das Sicherheitsrelaismodul können der Dokumentation des Sicherheitsrelais entnommen werden.

HINWEIS! Für EN 60204-1 Not-Halt gemäß Stoppkategorie 0 Not-Aus-Taste benutzen.

* Schalter S1 in der Abbildung kann durch den Tür/Tor-Schalter ersetzt werden; in diesem Fall ist nur der Modus Safe Torque Off erforderlich. Im Normalbetrieb sind beide Kontakte geschlossen.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 27

12345

L1 L2 L3

UVW

X10

U11V1 B1

HAUPTSCHALTKREIS

1r 2p 2 s2sh1sh

DREHZAHLSOLLWERT

CCW

OPTA1

Standard-E/A

SteckplatzA

OPT Steckplatz B

3456

23421

A10

1A7675

S12

RESET

S33

0VDC

STEUEREINHEIT

START

„STOP“ (STOPP)

910

7X18

ABCD

ABC10D

22 23 25 26

S34

S11 S22

11 12 13 14

B A

ABCD

13 14

X10

AUS

15 16 17 18

19 20

START

reset

„STOP“( STO PP)

Vacon

Auswah l

enter

1r 2r

PE PE

53S12S01S

Brücke zwischen S33/S35 für automatische Fehlerquittierung. (Für Not-Ausnicht zulässig)

13142324333441

4B RS1

RS2 6B

24VDC

11060_de

.emf

3F RS2

TI1TI1+RO2NORO2 CRO1NORO1 CRO1 NCSD2SD2+SD1SD1+

DOA1AOA1

AOA1+CMBDIN6DIN5DIN4GNDCMADIN 3DIN2DIN1GNDAIA2AI A2+AIA1AIA1+

GegenKurzschlussund Erdschluss geschützte Versorgung

PSR PSR ganschluss)

3.4.4 Beispiel 4: OPTAF-Karte mit externem zeitverzögertem Sicherheitsrelais für Safe Stop 1 (SS1) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1

Abbildung 11 stellt ein Anschlussbeispiel der OPTAF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit externem zeitverzögertem Sicherheitsrelaismodul zur Realisierung von Safe Stop 1 oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1.

Externes Sicherheitsrelaismodul ist an den Schalter S1 angeschlossen. Das Sicherheitsrelaismodul ist wie in Abbildung 11 gezeigt mit 4 Leitern an die OPTAF-Karte angeschlossen. Die Zeitverzögerungseinstellungen des Sicherheitsrelais müssen den Anforderungen der Anwendung entsprechen.

Beim Betätigen von Schalter S1 aktiviert das Relaismodul sofort DIN6, der seinerseits den StoppBefehl zum Umrichter aktiviert. Die STOP Funktion ist auf „Stop by Ramp“ programmiert. Das Sicherheitsrelais aktiviert den Status Safe Torque Off nach Ablauf der Zeitverzögerung. Die Zeitverzögerung ist auf einen längeren Wert gesetzt als die Verzögerungszeit im Umrichter für „Stop by Ramp“ aus Höchstdrehzahl. Der Umrichter zeigt an: „A30 SafeTorqueOff“.

Wenn der Schalter S1 freigegeben wird (Kontakte geschlossen), kehrt der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurück. Anschließend kann der Motor mit einem gültigen Startbefehl betrieben werden.

Das externe Relais kann so verdrahtet werden, dass ein manueller Reset für den Reset der Sicherheitsfunktion STO erforderlich ist. Weitere Informationen in Bezug auf das Sicherheitsrelaismodul können dem Datenblatt des Sicherheitsrelais entnommen werden.

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

Abbildung 11. Beispiel 4

vacon • 28 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

3.5 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. Siehe auch die Warnungen auf Seite 14.

Die OPTAF-Optionskarte verfügt über einen Überspannungsschutz, der aufgrund von schnellen Einschwingvorgängen beim Anschluss an +24 V aktiviert werden kann. Die Aktivierung verursacht einen Kurzschluss des +24 V-Eingangs. Es ist wichtig, dass Sie den Frequenzumrichter und die Netzversorgung mit einer Sicherung schützen, die gemäß den Anweisungen in der Bedienungsanleitung des Frequenzumrichters in der Versorgungsleitung installiert wird. Siehe beispielsweise in der Bedienungsanleitung für luftgekühlte, wandmontierte und freistehende VACON Nennstrom. Wenn das Verhalten nach dem Austausch der Sicherung erneut auftritt, kontaktieren Sie Danfoss für technischen Support.

3.5.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie

NXS/NXP-Frequenzumrichter. Verwenden Sie keine Sicherungen mit höherem

• Die Verdrahtung hat gemäß der allgemeinen Verdrahtungsrichtlinie für das jeweilige Produkt zu erfolgen, in dem OPTAF installiert ist. Siehe Verdrahtungsbeispiele in den Abbildungen Abbildung 12, Abbildung 13 und Abbildung 14.

• Wenn ein abgeschirmtes Kabel verwendet wird, muss die Abschirmung mithilfe einer Erdungsschelle 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 Störungen 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 sollte das Kabel noch kürzer sein, um ein unerwünschtes Abschalten zu vermeiden.

• 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 Tabelle 6 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.

SICHERHEITSSCHALTER

+24V

SW P

SW M

11967_de

Abbildung 12. STO-Anschlussbeispiel 1

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

OPTAF-

KANAL 1

SD1+

SD1-

OPTAF-

KANAL 2

SD2+

SD2-

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 29

SICHERHEITSSCHALTER

+24 V

SW P

SW M

+24 V

11968_de

Abbildung 13. STO-Anschlussbeispiel 2

SICHERHEITSSCHALTER

+24 V

SW P

OPTAF-

KANAL 1

SD1+

SD1-

OPTAF-

KANAL 2

SD2+

SD2-

OPTAF-

KANAL 1

SD1+

Empfohlenes Kabel:

Typ

+24 V

SW P

11969_de

Abbildung 14. STO-Anschlussbeispiel 3

Zum Beispiel eines der folgenden:

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

• 2x2x0,75 mm

(18 AWG) ungeschirmtes

Niederspannungskabel mit verdrillten Aderpaaren

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

SD1-

OPTAF-

KANAL 2

SD2+

SD2-

(18 AWG) geschirmte oder

Siehe Tabelle 6 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 Abbildung 15 gezeigt.

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

vacon • 30 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

Einzelnes Paar Gesamtabschirmung

Kabelmantel

(optional)

Paarabschirmung

11860_de

Abbildung 15. Aufbau eines Kabels mit zwei einzeln abgeschirmten verdrillten Aderpaaren

Tabelle 6. Empfohlene max imale Kabellängen

Typ des

Sicherheitsaktuators

Sicherheitsschalter

ohne Diagnose

(d. h. Not-Aus-Taste

oder Relaiskontakt)

Sicherheitsaktuator mit diagnostizierten

Ausgängen

(d.h.Sicherheits-

SPS)

Diagnose

am Sicherheits-

aktuator

Keine Diagnose

Diagnose der

Ausgänge mittels

Testimpulsen

(z. B. Austastpulse

/Dunkeltest)

Einschaltimpulse/

Helltest werden nicht verwendet

Diagnose der

Ausgänge mittels

Einschaltpulsen/

Helltest

Kabeltyp

Anschlussbeispiel 1

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

Verwendeter STO-Eingangsanschluss

STO-

Anschlussbeispiel 2

STO-

Anschlussbeispiel 3

X = Nicht empfohlen aufgrund von elektromagnetischen Störungen, Konfiguration des Sicherheitsaktuators oder Reaktion im Fehlerfall.

3.5.2 Checkliste für die Inbetriebnahme der OPTAF-Karte

Die mindestens erforderlichen Schritte beim Anschließen der Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) oder Safe Stop 1 (SS1) der OPTAF-Karte sind in der unten stehenden Checkliste aufgeführt. Um die Sicherheitsnormen für funktionale Sicherheit zu erfüllen muss jeder Punkt der Prüfliste mit Ja beantwortet werden. Für Fragen in Bezug auf ATEX siehe ATEX-Abschnitt.

Tabelle 7. Checkliste für die Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen STO oder SS1

Nr. Schritt Nein Ja

Wurde eine Risikobewertung für das System durchgeführt, um zu

gewährleisten, dass die Verwendung der Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) bzw. Safe Stop 1 (SS1) der OPTAF-Karte sicher ist und gemäß den vor Ort geltenden Bestimmungen erfolgt?

Umfasst die Bewertung auch eine Überprüfung dahingehend, ob externe Geräte wie z.B. eine mechanische Bremse erforderlich sind?

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 31

Tabelle 7. Checkliste für die Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen STO oder SS1

Nr. Schritt Nein Ja

Schalter S1

- Wurde der Schalter S1 der Sicherheitsanforderungsstufe (SIL oder PL) gemäß gewählt, die bei der Risikobewertung festgelegt wurde?

- Muss der Schalter S1 abschließbar sein oder anderweitig

Ist die Quittierfunktion flankensensitiv? Falls eine Quittierfunktion mit Safe Torque Off (STO) oder Safe Stop 1 (SS1) verwendet wird, muss diese flankensensitiv sein.

Bei einem IGBT-Fehler kann sich die Welle eines Permanentmagnetmotoren bis zu 360 Grad/Polpaarzahl des Motors drehen. Haben Sie sich vergewissert, dass das System so konzipiert ist, dass dies akzeptiert werden kann?

Wurden die Prozessanforderungen (einschließlich Verzögerungszeit) für eine korrekte Ausführung der Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) berücksichtigt und die entsprechenden Einstellungen gemäß Kapitel 3.5.4 vorgenommen?

Erfüllen das Gehäuse oder der Schaltschrank des Umrichters, in dem die OPTAF-Karte installiert wird, eine der folgenden Bedingungen?

Wurden die Anweisungen in der Betriebsanleitung für das jeweilige Produkt in Bezug auf EMV-konforme Verkabelung beachtet?

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?

in der Trennstellung gesichert werden können?

- Haben Sie sich vergewissert, dass die Farbkennzeichnung und Markierung zur beabsichtigten Verwendung passen?

- Verfügt die externe Spannungsversorgung über einen Erdschlussund Kurzschluss-Schutz (EN 60204-1)?

a) Mindestens Schutzart IP54 b) Werden im Umrichter beschichtete PCBs verwendet?

Ist die VACON® NXP-Steuerkarte VB00761 Revision B oder neuer?

(Siehe Aufkleber auf der VACON

Entspricht die Systemsoftware des VACON® NXP mindestens der Version NXP00002V179?

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

Wurde diese Betriebsanleitung sorgfältig gelesen, verstanden und befolgt?

NXP-Steuerkarte.)

3.5.3 Parametrierung des Umrichters für die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO)

Für die STO-Funktion selbst gibt es keine Parameter. In Anwendungen besteht eine Möglichkeit zum Ändern der Warnung A30 „SafeTorqueOff“ in einen

Fehler. So kann beispielsweise in der VACON

NXP-Universalanwendung über „Parameter 

Schutzfunktionen SafeDisable-Modus“ der STO-Status so geändert werden, dass er einen Fehler erzeugt. In der Werkseinstellung wird immer eine Warnung erzeugt.

HINWEIS! Wenn der STO-Status zur Anzeige eines Fehlers geändert wird, zeigt der Umrichter den Fehler „F30 SafeTorqueOff“ an. Dies gilt auch, nachdem der Schalter S1 freigegeben (Kontakte geschlossen) und die Hardware aktiviert wird. Der Fehler muss quittiert werden.

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

vacon • 32 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

In einer Anwendung besteht auch die Möglichkeit, den STO-Status anzuzeigen. Hierzu kann ein Digitalausgang verwendet werden.

So bietet beispielsweise die VACON

NXP-Universalanwendung dem Benutzer diese Möglichkeit. Die Anzeige des STO-Status kann auf eines der Relais (B1 oder B2) auf der OPTAF-Karte parametriert werden. Der Parameter zur Bereitstellung dieser Rückmeldung befindet sich in: Parameter

 Ausgangssignale  Dig. Ausg.sign.  SafeDisableactiv.

HINWEIS! Die Rückmeldung oder Anzeige des STO-Status ist NICHT Bestandteil der Sicherheitsfunktionen.

3.5.4 Parameter „OPTAF-Karte“

Code Parameter Werkseinst. Hinweis P7.2.1.2 Freig.fehlt „Fehler“ Zum Starten des Motors nach der Sicherheitsfunktion STO

oder einem Thermistorfehler ist ein flankensensitiver Startbefehl erforderlich, nachdem der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurückkehrt.

a) Wenn der OPTAF-Kartenparameter

„Freig.fehlt“ auf „Fehler“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter den Fehler „F26 Freig.fehlt“ falls Startbefehl ein ist, wenn die Rückkehr in den Bereitschaftszustand nach der Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler aktiv war. Der Umrichter kann nach einer Fehlerquittierung mit einem flankensensitiven Startbefehl gestartet werden.

b) Wenn der OPTAF-Kartenparameter

„Freig.fehlt“ auf „Warnung“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter die Warnung „A26 Freig.fehlt“ falls Startbefehl ein ist, wenn die Rückkehr in den Bereitschaftszustand nach der Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler aktiv war. Der Umrichter kann mit einem flankensensitiven Startbefehl gestartet werden. In diesem Fall ist keine Fehlerquittierung erforderlich.

c) Wenn der OPTAF-Kartenparameter

„Freig.fehlt“ auf „Keine Reaktion“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter keine Anzeige. Der Umrichter startet nach einer Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler mit jedem Startbefehl sofort. In diesem Fall ist keine Fehlerquittierung erforderlich.

HINWEIS! Im Fehlermodus muss die Fehlerquittierung am Frequenzumrichter im Vergleich zu einem Reset des Geräts, das die STO-Eingänge von OPTAF regelt, verzögert sein. Andernfalls kann OPTAF die STO-Aktivierung erneut erkennen, bevor STO durch das regelnde Gerät deaktiviert wird. Dies führt dazu, dass eine zweite Fehlerquittierung am Frequenzumrichter erforderlich wird. Eine andere Lösung ist die Verwendung der Funktion Warnung. Dieses Verhalten kann z. B. bei erweiterten Sicherheitsoptionen oder bei Sicherheitsrelais mit Reset-Signal auftreten, bei denen das verwendete Reset-Signal mit der Fehlerquittierung am Frequenzumrichter übereinstimmt.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 33

3.5.5 Parametrierung von Umrichter und externem zeitverzögertem

Sicherheitsrelais für die Sicherheitsfunktion Safe Stop (SS1)

Safe Stop 1 erfordert die Einstellung der Zeitverzögerung in der externen Sicherheitsrelaiskomponente:

• Anforderung: Die Zeitverzögerungseinstellung muss größer sein als die im Umrichter festgelegte Verzögerungszeit

HINWEIS! Weitere Informationen zur Einstellung der Zeitverzögerung finden Sie im Produkthandbuch des Herstellers.

Die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 erfordert die Konfiguration des Umrichters gemäß nachstehenden Richtlinien:

• Verzögerungszeit muss entsprechend der Anforderung der Maschine bzw. des Prozesses festgelegt werden

• Die Umrichter-Stoppfunktion muss auf „Stop by Ramp“ programmiert sein

• Für den Umrichterstopp-Befehl muss ein zugeordneter digitaler Stopp-Eingang verwendet werden (nicht in Kombination mit Startbefehl)

Siehe vorheriges Kapitel zur Parametrierung des Umrichters für die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO).

HINWEIS! Der Umrichter zeigt den Status Safe Torque Off (STO) an, wenn die Zeitverzögerung von Safe Stop 1 abgelaufen ist

HINWEIS! Falls die Zeitverzögerung (der externen Sicherheitsrelaiskomponente) NICHT korrekt eingestellt ist (kürzer als die erforderliche Verzögerungszeit von Prozess/Maschine) stoppt der Motor nach Ablauf der Zeitverzögerung im Motorfreilauf.

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

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 vor Testen der Sicherheitsfunktionen STO bzw. SS1, dass die Checkliste (Tabelle 7) überprüft und ausgefüllt wurde.

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

Ist die Sicherheitsfunktion STO aktiviert, erscheint der Code A30 „SafeTorqueOff“ wird auf dem Steuertafel-Display angezeigt. Dies bedeutet, dass die Sicherheitsfunktion STO aktiv ist. Nach der Deaktivierung von STO bleibt die Warnung 10 Sekunden lang aktiv.

3.5.7 Bestimmen des STO-Status des Frequenzumrichters

Je nach Umrichterkonfiguration kann die STO-Implementierung SIL 2 oder SIL 3 sein. Das Sicherheitsniveau kann auf der Bedieneinheit des Umrichters angezeigt werden, siehe Tabelle 8.

Tabelle 8. Sicherheitsstatus

Code Überwachungswert Mögliche Werte

V7.2.2.2 Sicherheitsniveaus SIL2 + PLd, SIL3 + PLe

Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Sicherheitsniveaus ist die Revision der verwendeten PCBs. Kleine Umrichter (bis FR8) sind von der Revision der Steuerkarte, VB00761, abhängig: ab Revision G ist die Konfiguration SIL 3. Siehe Kapitel 2.2 für detaillierte Informationen zur Bestimmung der Kartenrevision.

Größere Umrichter (FR9 und höher) hängen auch von der Leistungseinheit ab. Beachten Sie für diese Konfigurationen den nachstehend beschriebenen Überwachungswert.

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

vacon • 34 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

3.6 Wartung

ACHTUNG! Wenn Instandsetzungs- oder Reparaturarbeiten am Umrichter mit installierter OPTAF-Karte durchgeführt werden müssen, beachten Sie bitte di e Checkliste in Kapitel 3.5.2.

ACHTUNG! Bei Wartungspausen oder Instandsetzungs-/Reparaturarbeiten muss die OPTAF-Karte ggf. aus 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 3.5.6.

3.6.1 OPTAF-bezogene Überwachungswerte

In der nachstehenden Tabelle sind die OPTAF-spezifischen Werte aufgeführt, die bei der Protokollierung berücksichtigt werden müssen, wenn eine Supportanfrage an den Danfoss-Support gesendet wird.

Tabelle 9. Interne Variablen des Umrichters zur Überwachung und Protokollierung

Variable Quelle/Typ Beschreibung

OPTAF-Status Firmware Zeigt den internen Status in Bezug auf die OPTAF-Options-

karte an.

= Sicher Aus aktiv

= Thermistoreingang ist aktiv

= Unerwartetes Problem in Sicher Aus-Kreis

= Löschen Aus Kanal 1 aktiv

= Löschen Aus Kanal 2 aktiv

= Testimpulslogik hat einen Kurzschluss im Thermistor-

eingang erkannt B6

= Testimpulslogik hat Probleme im Thermistoreingang

erkannt B7

= OPTAF-Karte Überspannung erkannt

= OPTAF-Karte Unterspannung erkannt

= Testimpulslogik hat Probleme in den sicheren

Eingängen erkannt B10

= Abschaltungseingang nicht festgelegt, selbst wenn

Sicher Aus-Eingänge aktiv sind B11

= Problem mit OPTAF-Karte +5 V oder REF-Spannung

erkannt B12

= OPTAF-Karte wurde entfernt

B13

= EEPROM-Fehler auf der OPTAF-Karte erkannt

B14

= OPTAF-Karte wurde durch Identifikation gefunden

B15

= Sicher Aus-Fehler generiert, der nicht gelöscht

werden kann

Wenn Platz vorhanden ist, fügen Sie der Überwachung weitere Signale hinzu, die sich auf die protokollierte Situation beziehen. Sie können helfen, die OPTAF-spezifischen Signale mit dem Zustand des Umrichters und mit externen Systemereignissen zu verknüpfen.

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

SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 35

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

Tabelle 10 zeigt, welche Warnung bzw. welcher Alarm normalerweise generiert wird, wenn die Sicherheitsfunktion STO aktiv ist.

Tabelle 10. Warnung/Alarm zur Anzeige, dass die Sicherheitsfunktion STO aktiv ist

Fehlercode Warnung Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

30 SafeTorqueOff 1STO-Eingänge SD1

und SD2 werden über die OPTAFOptionskarte aktiviert.

Tabelle 11 zeigt Fehler, die von dem Teil der Software generiert werden können, der die Hardware in Bezug auf die Sicherheitsfunktion STO überwacht. Einige der unten aufgeführten Fehler können NICHT zurückgesetzt werden.

Tabelle 11. Von der Sicherheitsfunktion STO erkannte einzelne Hardwareprobleme

Fehlercode Fehler Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

8Systemfehler30 STO-Eingänge

sind in einem unterschiedlichen Status. Dieser Fehler tritt auf, wenn die SDEingänge länger als 5 Sekunden einen anderen Status

- Schalter S1 überprüfen.

- Verkabelung zur OPTAFKarte überprüfen

- Einzelnes Hardwareproblem möglich entweder auf der OPTAF-

oder der VACON®

Karte

NXP-Steuerkarte.

aufweisen.

8Systemfehler31 Thermistor-

Kurzschluss erkannt.

- Verkabelung korrigieren

- Steckbrücke für die ThermistorKurzschlussüberwachung überprüfen, wenn Thermistorfunktion nicht verwendet wird und der Thermistoreingang kurzgeschlossen wird.

8Systemfehler32 OPTAF-Karte wurde

entfernt.

- Nachdem die OPTAF-Karte von der Software erkannt wurde, darf sie nicht entfernt werden. HINWEIS!

Dieser Fehler lässt sich nur mit einer Methode beseitigen: Indem „OPTAF Removed“ mit „1“ und anschließend wieder mit „0“ beschrieben wird. Diese Variable ist in „System-Menü“ „Sicherheit“ (6.5.5) zu finden.

8Systemfehler33 EEPROM-Fehler

- OPTAF-Karte austauschen.

der OPTAF-Karte (Prüfsumme, antwortet nicht …).

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

vacon • 36 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

Tabelle 11. Von der Sicherheitsfunktion STO erkannte einzelne Hardwareprobleme

Fehlercode Fehler Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

8Systemfehler34...36 Hardware-Problem

der OPTAFVersorgungsspannung erkannt.

8Systemfehler37...40 Einzelnes

Hardwareproblem in STO-Eingängen erkannt.

8Systemfehler41...43 Einzelnes

Hardwareproblem im Thermistoreingang erkannt.

8Systemfehler44...46 Einzelnes

Hardwareproblem in STO-Eingängen oder im Thermistoreingang erkannt.

8Systemfehler47 OPTAF-Karte in alter

VACON

NXP-

Steuerkarte montiert.

8Systemfehler48 Parameter

Zusatzkarten/ Steckpl.B/Therm Trip(HW) ist auf OFF gesetzt, obwohl die Drahtbrücke X12 nicht durchtrennt ist.

8Systemfehler49 OPTAF ist nur mit NXP

kompatibel.

8Systemfehler50 Hardwareproblem. Der

Fehler erscheint nur bei SIL3-kompatiblen Steuerkarten.

8Systemfehler51 Hardwareproblem. Der

Fehler erscheint nur bei SIL3-kompatiblen Konfigurationen.

8Systemfehler52 Hardwareproblem. Der

Fehler erscheint nur bei SIL3-kompatiblen Steuerkarten.

- OPTAF-Karte austauschen.

-OPTAF-Karte

NXP-Steuerkarte

oder VACON®

wechseln.

- OPTAF-Karte austauschen.

-OPTAF-Karte

NXP-Steuerkarte

-VACON

oder VACON®

wechseln.

NXP-Steuerkarte gegen VB00761 austauschen.

- Parameter entsprechend den Steckbrückeneinstellungen korrigieren.

- Die OPTAF-Karte entfernen.

- NXP-Steuerkarte austauschen.

- Wenden Sie sich an die nächste Vacon-Vertretung.

- Die Leistungseinheit muss ggf. ausgetauscht werden.

- Wenden Sie sich an die nächste Vacon-Vertretung.

- NXP-Steuerkarte austauschen.

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 37

(2)

11070.emf

4. THERMISTORFUNKTION (ATEX)

Die Überwachung des Thermistors auf Übertemperatur erfolgt gemäß der ATEX-Richtlinie 94/9/EG. Zugelassen/Approbiert durch VTT Finnland für Gruppe II (Zertifikatnr. VTT 06 ATEX 048X), Kategorie (2) in der Umgebung „G“ (Umgebung mit explosionsgefährdetem Gas, Dampf oder Dunst oder explosionsgefährdeten Luftgemischen) und der Umgebung „D“ (Umgebung 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

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

HINWEIS! Die OPTAF-Karte enthält auch die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO). Wenn STO nicht verwendet wird, sind Eingänge SD1+(OPTAF: 1), SD2+(OPTAF:3) an +24 V anzuschließen (z. B. OPT-A1:6) & SD1-(OPTAF:2). SD2- (OPTAF:4) sind an GND anzuschließen (z. B. für OPT-A1:7).

HINWEIS!

Sicherungseinrichtungen wie die OPTAF-Karte müssen korrekt in das Gesamtsystem eingebunden werden. Die Funktionalität der OPTAF-Karte eignet sich nicht für alle Systeme. Die Auslegung des Gesamtsystems wiederum muss allen einschlägigen Normen der Branche entsprechen. Die maximale SIL-Kapazität dieser Funktion im Umrichter ist SIL1.

ACHTUNG! Die Informationen in dieser Betriebsanleitung sollen dabei helfen, den Motor in explosionsgefährdeten Umgebungen durch Einsatz der Thermistorfunktion vor Überhitzung zu schützen. Diese Informationen wurden zum Zeitpunkt der Drucklegung als korrekt befunden und stimmen mit den allgemein gültigen Verfahrensweisen und Bestimmungen überein. Gleichwohl ist der Endprodukt-/ Systemplaner dafür verantwortlich, dass das System sicher ist und den geltenden Vorschriften entspricht.

ACHTUNG! Die Thermistorfunktion auf der OPTAF-Karte mit VACON

NXPSteuerung dient zum Schutz des Motors vor Überhitzung in explosionsgefährdeten Umgebungen. Der Umrichter selbst einschließlich OPTAF-Karte kann nicht in explosionsgefährdeten Umgebungen installiert werden.

HINWEIS! Für einen sicheren Einsatz gelten besondere Bedingungen (X in der Zertifikatnummer): 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 dem Motor entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Schutzart zertifiziert sein. Die zulässige Umgebungstemperatur für den Umrichter liegt zwischen -10 ºC und +50 ºC.

Hinweis: Änderungen in diesem Kapitel sind nur mit Genehmigung der Zertifizierungsstelle zulässig.

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

vacon • 38 THERMISTORFUNKTION (ATEX)

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

ID-Nr.:

DPD02027

Revisions-Nr.: A Seite 1 von 1

Danfoss A/S

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

Tel.: +45 7488 2222 Fax: +45 7449 0949

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)

Kennzeichnung der Ausrüstung

wurde konform zu den Anforderungen der EU-Richtlinie für explosive Atmosphären 94/09/EG (bis 19. April 2016), 2014/34/EU (ab 20. April 2016) in Übereinstimmung mit den folgenden Normen entworfen.

- EN ISO 13849-1 (2006)

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

- EN ISO 13849-2 (2003)

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

- EN 60079-14 (2007)

Elektrische Betriebsmittel für gasexplosionsgefährdete Bereiche. Teil 14: Elektrische Anlagen für gefährdete Bereiche (ausgenommen Gruben).

- EN 61508-3(2010)

Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme – Teil 3: Sowareanforderungen

- EN ISO/IEC 80079-34 (2011)

Explosionsgefährdeten Bereiche – Teil 34: Anwendung von Qualitätssystemen für die Herstellung von Ausrüstung.

- EN 50495 (2010)

Sicherheitseinrichtungen für den sicheren Betrieb von Geräten im Hinblick auf Explosionsgefahren.

VTT Industrial Systems, Electrical Ex apparatus, die benannte Stelle mit der Identikationsnummer 0537, hat die Konformität des thermischen Motorschutzsystems bewertet und das Zertikat VTT 06 ATEX 048X ausgestellt.

Durch interne Maßnahmen und Qualitätskontrollen ist sichergestellt, dass das Produkt jederzeit den Anforderungen der aktuellen Richtlinie und den geltenden Normen entspricht.

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 39

SD1+

SD1-

SD2+ SD2-

RO1/3

RO1/1

RO1/2

RO2/3

RO2/2

NXP-STEUEREINHEIT

Steuerkarte

OPTAF-Karte, Steckplatz B

LEISTUNGSEINHEIT

Thermistor

AtexSicherheitsfunktion

Relais für reine Betriebsfunktionen, kein Bestandteil der ATEX-zertifizierten Thermistorfunktion

Hardware STO 1

PWMRegler

Hardware STO 2

PWMRegler

Steuerungslogik

11068_de.eps

Abbildung 16. Prinzip der Thermistorfunktion in einem VACON® NXP-Frequenzumrichter

mit OPTAF-Karte

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

vacon • 40 THERMISTORFUNKTION (ATEX)

11052_de.emf

+24 V+ +24 V+24 V+ +24 V-

SD1

SD2

Drahtbrücke X12

Siehe Kapitel 4.2.4.

Steckbrücke X10

zur Wahl der ThermistorKurzschlussüberwachung

Thermistoreingang

Thermistoreingang:

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

STO-Eingänge, zwei unabhängige Kanäle

Programmierbares

Relais

„NO/NC“

Programmierbares

Relais

„NO“

4.1 Technische Daten

4.1.1 Funktionsbeschreibung

Der Thermistor-Überwachungsschaltkreis der OPTAF-Karte ist so konzipiert, dass er eine zuverlässige Möglichkeit zur Deaktivierung der Umrichtermodulation bereitstellt, falls in einem oder mehreren Motorthermistoren eine Übertemperatur 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, weil er direkt auf die Sicherheitsfunktion „STO“ des VACON so eine zuverlässige, software- und parameterunabhängige Art des Schutzes der Energiezufuhr zum Motor bereitstellt.

Abbildung 17. Aufbau der OPTAF-Karte

NXP einwirkt (siehe Abbildung 16) und

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 41

4.1.2 Hardware und Anschlüsse

Tabelle 12. OPTAF I/O-Klemmleisten

Parametersollwert

Klemme

auf Steuertafel

Technische Angaben

und NCDrive

1SD1 2SD1 3SD2 4SD2

21 22 23

-Virtueller GND 1 +

-Virtueller GND 2

RO1/Öffner RO1/Bezugspunkt RO1/Schließer

DigIN:B.2

DigIN:B.3

DigOUT:B.1

Isolierter STO-Eingang 1 +24 V

Isolierter STO-Eingang 2 +24 V

Relaisausgang 1 (NO/NC) * Schaltkapazität 24 VDC/8 A 250 VAC / 8 A 125 VDC / 0,4 A Min. Schaltbürde 5 V/10 mA

2526RO2/Bezugspunkt

RO2/Schließer

DigOUT:B.2

Relaisausgang 2 (NO) * Schaltkapazität 24 VDC/8 A

250 VAC / 8 A 125 VDC / 0,4 A

Min. Schaltbürde 5 V / 10 mA

2829TI1+

TI1-

DigIN:B.1

Thermistoreingang; R max. Spannung = 10 V

> 4,0 kΩ (PTC)

trip

max. Strom = 6,7 mA

Der Thermistor (PTC) wird zwischen den Anschlussklemmen 28(TI1+) und 29(TI1-) der OPTAFKarte angeschlossen. Der Optokoppler trennt die Thermistoreingänge vom Potential der Steuerkarte.

Die Übertemperatur wird hardwaremäßig auf der OPTAF-Karte erkannt. Siehe TemperaturWiderstand-Kurve in der unten stehenden Abbildung.

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

vacon • 42 THERMISTORFUNKTION (ATEX)

OPTAF: Auslösewert

OPTAF: Zurück zum „Bereit“- Wert

[kΩ]

LOW

{30–50 Ω}

NAT

[°C]

–20 °C

OPTAF: Kurzschlussschutzbereich

11069_de.emf

Abbildung 18. Typische Kennlinien eines Motorschutzsensors

gemäß DIN 44081/DIN 440

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 43

4.2 Inbetriebnahme

HINWEIS! Installations-, Prüf- und Wartungsarbeiten an der OPTAF-Karte dürfen nur von fachkundigen Personen vorgenommen werden.

HINWEIS! An der OPTAF-Karte dürfen keine Reparaturarbeiten vorgenommen werden. Die OPTAF-Optionskarte verfügt über einen Überspannungsschutz, der aufgrund von schnellen

Einschwingvorgängen beim Anschluss an +24 V aktiviert werden kann. Die Aktivierung verursacht einen Kurzschluss des +24 V-Eingangs. Es ist wichtig, dass Sie den Frequenzumrichter und die Netzversorgung mit einer Sicherung schützen, die gemäß den Anweisungen in der Bedienungsanleitung des Frequenzumrichters in der Versorgungsleitung installiert wird. Siehe beispielsweise in der Bedienungsanleitung für luftgekühlte, wandmontierte und freistehende VACON Nennstrom. Wenn das Verhalten nach dem Austausch der Sicherung erneut auftritt, kontaktieren Sie Danfoss für technische Unterstützung/Hilfe.

4.2.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie

Der Thermistoranschluss muss mit einer eigenen Steuerleitung erfolgen. Eine Verwendung von Kabeln, die zur Stromversorgung des Motors dienen, oder anderer Kabel aus dem Hauptschaltkreis ist nicht erlaubt. Die Verwendung einer geschirmten Steuerleitung wird empfohlen.

NXS/NXP-Frequenzumrichter. Verwenden Sie keine Sicherungen mit höherem

Maximale Kabellänge ohne Kurzschlussüberwachung X10: OFF

Maximale Kabellänge mit Kurzschlussüberwachung X10: ON

>= 1,5 mm² 1500 Meter 250 Meter

HINWEIS! Es wird empfohlen, die ATEX-Funktion mithilfe des Thermistoreingangs auf der OPTAFKarte regelmäßig zu testen (üblicherweise einmal pro Jahr). Zum Testen wird der Thermistoranschluss auf der OPTAF-Karte getrennt. Das Signal „Umrichter bereit“ wird low (grüne LED auf Steuertafel geht OFF). Kontrollieren Sie die zugehörigen Warn- oder Fehleranzeigen im Umrichter gemäß der in Kapitel 4.2.2 erläuterten Parametereinstellung.

4.2.2 Parametereinstellung für ATEX-Funktion

Bei Übertemperatur wird die Umrichtermodulation gesperrt. Der Umrichter führt dem Motor keine Energie mehr zu und verhindert so dessen weitere Überhitzung. Siehe Abbildung 16.

Wenn der Umrichter an das Netz angeschlossen wird und die Motortemperatur innerhalb der Übertemperatur-Einstellwerte liegt (siehe Abbildung 18), schaltet der Umrichter in den Bereitschaftszustand. Der Motor kann bei Vorliegen eines Startbefehls von einem ausgewählten Steuerplatz starten.

Liegt die Motortemperatur oberhalb der Übertemperatur-Einstellwerte (siehe Abbildung 18), wird Fehler/Warnung (F29) Thermistor je nach Programmierung in der Anwendung aktiviert.

Die Anwendungsprogrammierung für den Thermistorfehler ist wie folgt, z. B. in Fertigungsanwendungen.

Code Parameter Werkseinst. ID Hinweis P2.7.21 Reaktion auf

Thermistorfehler

2 732 0 = Keine Reaktion

1 = Warnung 2= Fehler (gemäß Stopp-Modus). * 3= Fehler (Stopp durch Motorfreilauf).

* Mit OPTAF-Karte gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG (d. h. Drahtbrücke X12 nicht durchtrennt), Reaktion auf Thermistorfehler = 2 ist immer identisch mit Reaktion auf Thermistorfehler =3, d. h. Stopp durch Motorfreilauf.

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

vacon • 44 THERMISTORFUNKTION (ATEX)

Wenn der Widerstand der im Motor installierten Thermistoren aufgrund einer Überhitzung des Motors 4 k

Ω überschreitet, wird die Umrichtermodulation innerhalb von 20 ms deaktiviert. Fehler

F29 oder Warnung A29 wird im Umrichter gemäß der oben genannten Programmierung generiert. Fällt der Widerstand für die Temperatur gemäß Kurve unter 2 k

Ω (siehe Abbildung 18), ermöglicht

die Thermistorfunktion die erneute Aktivierung des Umrichters. Die Thermistorfehler-Konfiguration verursacht die folgenden Reaktionen:

• Reaktion auf Thermistorfehler = Keine Reaktion. Bei Übertemperatur wird keine Warnung/ kein Fehler erzeugt. Der Umrichter wechselt in den Modus „Start verhindert“. Der Umrichter lässt sich nach Normalisierung der Temperatur durch Erteilung eines gültigen Startbefehls neu starten.

• Reaktion auf Thermistorfehler = Warnung. Bei Übertemperatur wird A29 erzeugt. Der Umrichter wechselt in den Modus „Start verhindert“. Der Umrichter kann nach Normalisierung der Temperatur durch Erteilung eines gültigen Startbefehls neu gestartet werden, wenn der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurückgekehrt ist.

• Reaktion auf Thermistorfehler = Fehler. Bei Übertemperatur wird F29 erzeugt und der Umrichter wechselt in den Modus „Start verhindert“. Wenn sich die Temperatur wieder normalisiert hat, ist ein Reset-Befehl erforderlich, bevor der Umrichter neu gestartet werden kann. Der Umrichter kehrt in den Bereitschaftszustand zurück. Der gültige Startbefehl ist erforderlich, um den Umrichter neu zu starten.

HINWEIS! Mit OPTAF-Karte gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG (d. h. Drahtbrücke X12 nicht getrennt) sind alle VACON

NXP-Umrichter so programmiert, dass sie nur einen flankensensitiven Startbefehl für einen gültigen Start nach einem Thermistorfehler akzeptieren. Zum Starten des Motors ist ein neuer Startbefehl erforderlich, nachdem der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurückkehrt.

4.2.3 Kurzschlussüberwachung

Die Thermistoreingänge TI1+ und TI1- werden auf Kurzschlüsse überwacht. Bei Erkennung eines Kurzschlusses wird die Umrichtermodulation innerhalb von 20 ms deaktiviert, F8 Systemfehler (Subcode 31) wird erzeugt. Wurde der Kurzschluss behoben, kann der Umrichter erst durch Einund Ausschalten der Spannungsversorgung zur VACON

NXP-Steuerkarte zurückgesetzt werden.

Die Kurzschlussüberwachung lässt sich mit Steckbrücke X10 in Stellung ON aktivieren bzw. in Stellung OFF deaktivieren. Werkseitig befindet sich die Steckbrücke in der ON-Position.

Wichtiger Hinweis: Für die Funktionalität der OPTAF-Karte gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG muss geprüft werden, dass die Drahtbrücke X12 nicht beschädigt oder durchtrennt ist. Ebenso ist der Parameter Zusatzkarten/Steckplatz B/ „Therm Trip (HW)“ auf „ON“ zu setzen (P.7.2.1.1).

4.2.4 Abweichende Verwendung der Thermistorfunktion auf Karte OPTAF (ähnlich OPT-A3, nicht gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG)

In Systemen, bei denen der Umrichter die Übertemperatur des Motors durch einen Thermistoreingang erkennt, kann die Anforderung bestehen, das gesamte System kontrolliert herunterzufahren und den Motor weiter zu betreiben. In diesen Fällen darf der Thermistoreingang keinen sofortige Stopp des Umrichters auslösen. Zur Erreichung dieser Funktionalität müssen die nachfolgenden Aktionen durchgeführt werden:

• Drahtbrücke X12 auf OPTAF-Karte durchtrennen.

• Steckbrücke X10 in Position OFF bringen (Kurzschlussüberwachung deaktiviert).

• Parameter Zusatzkarten/Steckplatz B/ „Therm Trip (HW)“ auf „off“ setzen.

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 45

WARNUNG: Wenn Drahtbrücke X12 durchtrennt ist, darf die OPTAFKarte nicht mehr in Umgebungen verwendet werden, die eine zertifizierte Überhitzungsschutzvorrichtung gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/ EG benötigen.

4.2.5 Parameter „OPTAF-Karte“

Code Parameter Werks-

Hinweis

einst.

P7.2.1.1 Therm Trip

(HW)

„On“ Korrekte Einstellungen:

• "Drahtbrücke X12 nicht durchtrennt und dieser Kartenparameter „On“ (für ATEX)

Siehe 4.2.4

• "Drahtbrücke X12 durchtrennt und dieser Kartenparameter „Off“ (für nicht ATEX und ähnlich OPT-A3)

Falsche Einstellungen:

• "Wenn Drahtbrücke X12 durchtrennt und dieser Kartenparameter „On“ ist, verursacht die Thermistor Abschaltung den nicht zurücksetzbaren Systemfehler 8, Subcode 41.

• "Wenn Drahtbrücke X12 nicht durchtrennt und dieser Kartenparameter „Off“ ist, verursacht die Thermistor Abschaltung den nicht zurücksetzbaren Systemfehler 8, Subcode 48.

P7.2.1.2 Freig.fehlt „Fehler“ Zum Starten des Motors nach der Sicherheitsfunktion STO oder

einem Thermistorfehler ist ein flankensensitiver Startbefehl erforderlich, nachdem der Umrichter in den Bereitschaftszustand zurückkehrt.

a) Wenn der OPTAF-Kartenparameter „Freig.fehlt“

auf „Fehler“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter den Fehler „F26 Freig.fehlt“ falls Startbefehl ein ist, wenn die Rückkehr in den Bereitschaftszustand nach der Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler aktiv war. Der Umrichter kann nach einer Fehlerquittierung mit einem flankensensitiven Startbefehl gestartet werden.

b) Wenn der OPTAF-Kartenparameter „Freig.fehlt“

auf „Warnung“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter die Warnung „A26 Freig.fehlt“ falls Startbefehl ein ist, wenn die Rückkehr in den Bereitschaftszustand nach der Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler aktiv war. Der Umrichter kann mit einem flankensensitiven Startbefehl gestartet werden. In diesem Fall ist keine Fehlerquittierung erforderlich.

c) Wenn der OPTAF-Kartenparameter „Freig.fehlt“

auf „Keine Reaktion“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter keine Anzeige. Der Umrichter startet nach einer Sicherheitsfunktion STO oder einem Thermistorfehler mit jedem Startbefehl sofort. In diesem Fall ist keine Fehlerquittierung erforderlich.

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

vacon • 46 THERMISTORFUNKTION (ATEX)

4.3 Wartung

4.3.1 Fehlerdiagnose der Thermistorfunktion

Die nachstehende Tabelle zeigt den normalen Fehler/Warnhinweis, der generiert wird, wenn der Thermistoreingang aktiv ist.

Tabelle 13. Fehler/Warnung zur Anzeige, dass der Thermistor aktiv ist

Fehlercode

29 Thermistor 1 Thermistoreingang

Fehler/

Warnung

Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

Der Widerstand des ist auf der OPTAFOptionskarte aktiviert

(> 4 k

Ω).

Thermistoreingangs muss

unter 2 k

Ω absinken,

um den Umrichter neu

starten zu können.

Die nachstehende Tabelle zeigt Fehler, die von dem Teil der Software generiert werden können, der die Hardware in Bezug auf die Sicherheitsfunktion STO und die Thermistorfunktion überwacht. Beim Auftreten von Fehlern, die in dieser Tabelle aufgeführt sind, lässt sich der Fehler möglicherweise NICHT zurücksetzen.

Tabelle 14. Fehler mit Bezug auf die STO- und Thermistorfunktion

Fehlercode Fehler Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

8Systemfehler30 STO-Eingänge sind in

einem unterschiedlichen Status. Dieser Fehler tritt auf, wenn die STOEingänge länger als 5 Sekunden einen anderen Status aufweisen.

8Systemfehler31 Thermistor-Kurzschluss

erkannt.

- Schalter S1 überprüfen.

- Verkabelung zur OPTAFKarte überprüfen.

-Einzelnes Hardwareproblem möglich entweder auf der OPTAF-Karte

VACON

NXP-Steuerkarte.

oder der

- Verkabelung korrigieren.

- Steckbrücke für die ThermistorKurzschlussüberwachung überprüfen, wenn Thermistorfunktion nicht verwendet wird und der Thermistoreingang kurzgeschlossen wird.

8Systemfehler32 OPTAF-Karte wurde

entfernt.

Nachdem die OPTAF-Karte von der Software erkannt wurde, darf sie nicht entfernt werden.

HINWEIS! Dieser Fehler lässt sich nur mit einer Methode beseitigen: Indem „OPTAF Removed“ mit „1“ und anschließend wieder mit „0“ beschrieben wird. Diese Variable ist in „System-Menü“ „Sicherheit“ (6.5.5) zu finden.

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

THERMISTORFUNKTION (ATEX) vacon • 47

Tabelle 14. Fehler mit Bezug auf die STO- und Thermistorfunktion

Fehlercode Fehler Subcode Mögliche Ursache Korrekturmaßnahmen

8Systemfehler33 EEPROM-Fehler der

- OPTAF-Karte austauschen. OPTAF-Karte (Prüfsumme, antwortet nicht …).

8Systemfehler34…36 Hardware-Problem

der OPTAF-

OPTAF-Karte austauschen. Versorgungsspannung erkannt.

8Systemfehler37…40 Einzelnes

Hardwareproblem in STO-Eingängen erkannt.

8Systemfehler41…43 Einzelnes

Hardwareproblem

OPTAF-Karte

NXP-Steuerkarte wechseln

oder VACON®

OPTAF-Karte austauschen. im Thermistoreingang erkannt.

8Systemfehler44…46 Einzelnes

Hardwareproblem in STO-Eingängen oder

OPTAF-Karte

NXP-Steuerkarte wechseln.

oder VACON®

im Thermistoreingang erkannt.

8Systemfehler47 OPTAF-Karte in alter

VACON

NXP-

Steuerkarte montiert.

VACON® NXP-Steuerkarte

gegen VB00561, Rev. H oder

neuer austauschen.

8Systemfehler48 Parameter Zusatzkarten/

Steckpl.B/Therm Trip(HW) ist auf OFF

- Parameter entsprechend den

Steckbrückeneinstellungen

korrigieren. gesetzt, obwohl die Drahtbrücke X12 nicht durchtrennt ist.

8Systemfehler49 OPTAF ist nur mit NXP

- Die OPTAF-Karte entfernen.

kompatibel.

8Systemfehler50 Hardwareproblem.

Der Fehler erscheint

- NXP-Steuerkarte

austauschen. nur bei SIL3-kompatiblen Steuerkarten.

8Systemfehler51 Hardwareproblem.

Der Fehler erscheint nur bei SIL3-kompatiblen Konfigurationen.

- Wenden Sie sich an die nächste VaconVertretung.

- Die Leistungseinheit muss ggf. ausgetauscht werden.

8Systemfehler52 Hardwareproblem.

Der Fehler erscheint nur bei SIL3-kompatiblen Steuerkarten.

- Wenden Sie sich an die nächste VaconVertretung.

- NXP-Steuerkarte austauschen.

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:

DPD01039F

Rev. F

Sales code: DOC-OPTAF-10+DLDE

Danfoss vacon nx, optaf User guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

1. ALLGEMEINES

2. INSTALLATION DER OPTAF-KARTE

2.1 Aufbau der OPTAF-Karte

2.2 Aufbau der Steuerkarte VB00761

3. SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

3.1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip

3.2 Prinzip „Safe Stop 1 (SS1)“

3.3 Technische Einzelheiten

3.3.1 Antwortzeiten

3.3.2 Eingangsspannungsniveau

3.3.3 Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestimpulse

3.3.4 Filterfähigkeit des externen hellen Testimpuls

3.3.5 Anschlüsse

3.3.6 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm

3.4 Verdrahtungsbeispiele

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

3.4.2 Beispiel 2: OPTAF-Karte mit Reset für Safe Torque Off (STO) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 0

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

3.4.4 Beispiel 4: OPTAF-Karte mit externem zeitverzögertem Sicherheitsrelais für Safe Stop 1 (SS1) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1

3.5 Inbetriebnahme

3.5.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie

3.5.2 Checkliste für die Inbetriebnahme der OPTAF-Karte

3.5.3 Parametrierung des Umrichters für die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO)

3.5.4 Parameter „OPTAF-Karte“

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

3.5.7 Bestimmen des STO-Status des Frequenzumrichters

3.6 Wartung

3.6.1 OPTAF-bezogene Überwachungswerte

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

4. THERMISTORFUNKTION (ATEX)

4.1 Technische Daten

4.1.1 Funktionsbeschreibung

4.1.2 Hardware und Anschlüsse

4.2 Inbetriebnahme

4.2.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie

4.2.2 Parametereinstellung für ATEX-Funktion

4.2.3 Kurzschlussüberwachung

4.2.4 Abweichende Verwendung der Thermistorfunktion auf Karte OPTAF (ähnlich OPT-A3, nicht gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG)

4.2.5 Parameter „OPTAF-Karte“

4.3 Wartung

4.3.1 Fehlerdiagnose der Thermistorfunktion