본 설명서는 기능 안전 어플리케이션에서의 댄포스
VLT® AC 드라이브 사용에 관한 정보를 제공합니다. 본
설명서에는 기능 안전 표준, 댄포스 VLT® AC 드라이브
Safe Torque Off (STO) 기능, 관련 설치 및 시운전뿐
만 아니라 STO 관련 서비스 및 유지보수에 관한 정보
가 수록되어 있습니다.
VLT®는 등록 상표입니다.
1.2 추가 리소스
본 설명서는 VLT® AC 드라이브에 이미 익숙한 사용자
를 대상으로 합니다. 다음 웹사이트에서 다운로드할 수
있는 각종 설명서와 지침서의 보충 자료로 사용됩니다.
경상 또는 중등도 상해로 이어질 수 있는 잠재적으로
위험한 상황을 나타냅니다. 이는 또한 안전하지 않은 실
제 상황을 알리는 데도 이용될 수 있습니다.
주의 사항
장비 또는 자산의 파손으로 이어질 수 있는 상황 등의
중요 정보를 나타냅니다.
2.2 공인 기사
입증된 기술을 갖춘 사람만 제품의 조립, 설치, 프로그
래밍, 시운전, 유지보수 및 해체가 허용됩니다. 입증된
기술을 갖춘 사람이란 다음을 의미합니다.
공인 전기 기사 또는 공인 전기 기사로부터 교
•
육을 받은 사람이며 안전 기술 관련 일반 표준
및 지침에 따라 장치, 시스템, 플랜트 및 기계
류를 작동하기에 충분한 경험을 가진 사람.
건강 및 안전/사고 방지와 관련된 기본 규정에
•
익숙한 사람.
본 설명서에 제공된 안전 지침뿐만 아니라 AC
•
드라이브의 사용 설명서에 제공된 지침을 읽고
이해한 사람
특정 어플리케이션에 적용할 수 있는 일반 표
•
준 및 전문가 표준을 숙지한 사람.
고출력 드라이브 시스템(안전 관련)(PDS(SR)) 사용자는
다음에 대해 책임이 있습니다.
어플리케이션의 유해성 및 위험 분석.
•
필요한 안전 기능 파악 및 각 기능에 대한 SIL
•
또는 PLr 할당.
기타 하위 시스템 및 그 시스템의 신호 및 명
•
령의 유효성.
적절한 안전 관련 제어 시스템(하드웨어, 소프
•
트웨어, 파라미터화 등)의 설계.
보호 조치
숙련된 공인 기사만 안전 엔지니어링 시스템의
•
설치 및 시운전이 허용됩니다.
IEC 60529에 따라 IP54 캐비닛에 AC 드라이
•
브를 설치하거나 그와 동등한 환경에 설치합니
다. 특수 어플리케이션에서 보다 높은 IP 보호
등급이 필요할 수 있습니다.
안전 옵션과 외부 안전 장치 간의 케이블은
•
ISO 13849-2 표 D.4에 따라 단락 회로 보호
가 되어야 합니다. 외부 힘에 의해 모터 축이
영향을 받는 경우(예컨대, 일시 정지된 부하),
위험 요인을 제거하기 위해 추가적인 조치(예
컨대, 안전 유지 제동)가 필요합니다.
2.3 안전 주의사항
일반 안전 주의 사항은 관련
장을 참조하십시오.
사용 설명서/지침서의 안전
주의
STO 설치 이후
있는 바와 같이 작동 시험을 수행합니다. 작동 시험 통
과는 첫 번째 설치 후와 안전 설비를 변경할 때마다 그
후에 필수 조건입니다.
장을 4.5 STO 작동 시험
에 명시되어
경고
사망 및 중상의 위험
외부의 힘이 모터에 작용하는 경우(예를 들어, 수직 축
(부유 부하)이고 중력에 의한 움직임 등 의도하지 않은
움직임이 있는 경우) 위험이 야기될 수 있으므로 낙하
보호를 위한 추가적인 수단을 모터에 장착해야 합니다.
예를 들어, 기계식 제동 장치를 추가로 설치합니다.
경고
사망 및 중상의 위험
STO(단자 37에서 24VDC 전압 공급 차단)는 전기적으
로 안전하지 않습니다. STO 기능 자체는 EN 60204-1
에 규정된 대로 응급 정지 기능을 구현하기에 충분하지
않습니다. 응급 정지에는 추가적인 콘택터로 주전원을
차단하는 등 전기적인 절연 조치가 필요합니다.
STO 기능은 AC 드라이브 또는 보조 회로에서 주전원
전압을 분리하지 않습니다. 주전원 전압 공급을 분리하
고 관련
방전 소요 시간까지 기다린 후에 AC 드라이브나 모터
의 전기 부품 관련 작업을 수행해야 합니다. 제품에서
주전원 전압 공급을 분리하지도 못하고 지정된 시간 동
안 기다리지도 못하면 사망 또는 중상으로 이어질 수
있습니다.
사용 설명서/지침서의 안전
STO 기능을 사용하여 AC 드라이브를 정지하
•
지 마십시오. 구동 중인 AC 드라이브가 이 기
능을 통해 정지되면 제품이 트립되고 코스팅
정지됩니다. 예를 들어, 위험을 야기하기 때문
에 이러한 제한이 허용되지 않는 경우에는
STO 기능을 사용하기 전에 적절한 정지 모드
를 사용하여 AC 드라이브와 장비를 정지합니
다. 어플리케이션에 따라 기계식 제동 장치가
필요할 수 있습니다.
STO는 AC 드라이브 시스템이나 영향을 받은
•
장비의 일부에 대해 기계적인 작업을 수행하는
데 적합합니다. 이 기능은 전기적 안전성을 제
공하지 않습니다. AC 드라이브의 기동 및/또는
정지를 제어하는데 STO를 사용해서는 안됩니
다.
장에 수록된 대로
주의 사항
각각의 정지 기능에 대한 위험 평가를 수행하여 EN
60204-1에 따른 정지 부문을 선택합니다.
정지 부문 0은 액츄에이터의 전원을 즉각적으
•
로 제거할 때 충족되며 이는 비제어 코스팅 정
지로 이어집니다. EN 61800-5-2에 따른 STO
는 정지 부문 0 정지를 충족합니다.
정지 부문 1은 장비 액츄에이터에 전원을 사용
•
할 수 있을 때 충족되며 정지로 이어집니다.
EN 61800-5-2 안전 정지 1 (SS1)에 따라 정
지가 충족될 때 액츄에이터에서 전원이 제거됩
니다.
정지 부문 2는 장비 액츄에이터에 전원을 사용
•
할 수 있는 제어 정지입니다. 전원 인가 상태의
유지 위치는 정지에 따라 달라집니다.
주의 사항
장비 어플리케이션을 설계할 때 코스팅 정지(정지 부문
0 또는 STO)는 타이밍 및 간격을 고려해야 합니다. 정
지 부문에 관한 자세한 정보는 EN 60204-1을 참조하
십시오.
22
주의
자동 재기동
자동 재기동 동작은 다음 2가지 상황 중 하나에만 허용
됩니다:
의도하지 않은 재기동 방지는 STO 설비의 다
•
른 부품에 의해 구현됩니다.
STO가 활성화되지 않으면 위험 영역에 있다는
•
점이 물리적으로 배제될 수 있습니다. 특히
ISO 12100:2010의 6.3.3.2.5 단락을 준수해야
합니다.
경고
사망 및 중상의 위험
STO 기능은 비동기식, 동기식 및 영구 자석 모터에 사
용할 수 있습니다. AC 드라이브의 전력용 반도체에서
두 가지 결함이 발생할 수 있습니다. 동기식 또는 영구
자석 모터를 사용하는 경우 잔류 회전이 발생하여 결함
으로 이어질 수 있습니다. 회전은 각도 = 360/(극 수)로
계산될 수 있습니다. 동기식 또는 영구 자석 모터를 사
용하는 경우에는 이 잔류 회전 문제를 고려해야 하지만
안전 위험에 노출될 정도는 아닙니다. 이 상황이 비동기
식 모터에는 해당되지 않습니다.
VLT® PTC Thermistor Card MCB 112와 STO 기능
의 조합은 VLT® HVAC Drive FC 102, VLT® AQUA
Drive FC 202, VLT® AutomationDrive FC 302 및
VLT® AutomationDrive FC 301 외함 용량 A1에서만
사용할 수 있습니다.
VLT® PTC Thermistor Card MCB 112는 단자 37을
자체 안전 관련 차단 채널로 사용합니다.
STO를 활성화하는 안전 관련 센서(예를 들어,
•
비상 정지 버튼 및 안전 보호 스위치)와 AND
논리로 MCB 112의 출력 X44/12를 연결해야
합니다. 이는 MCB 112 출력 X44/12의 신호와
안전 관련 센서의 신호가 모두 높음일 때만
STO 단자 37에 대한 출력이 높음(24V)을 의
미합니다. 두 신호 중 하나 이상이 낮음이면 단
자 37에 대한 출력 또한 낮음이어야 합니다.
사용자 또는 전기 설치업자는 올바른 접지 및 모든 관
련 국제/국내 안전 규정의 준수에 대한 책임이 있습니
다.
장을 2 안전
를 참조하십시오. 또한 모터 제조업체에서 제공한 지침
을 항상 준수합니다.
및 관련 AC 드라이브
사용 설명서/지침서
4.2 STO의 활성화
STO 기능은 AC 드라이브의 단자 37에서 전압을 제거
하여 활성화됩니다. 안전 지연을 제공하는 외부 안전 장
치에 AC 드라이브를 연결하여, 안전 정지 1에 의거, 설
치할 수 있습니다. 외부 안전 장치는 단자 37에 연결될
때 부문/PL 또는 SIL을 충족해야 합니다. STO 기능은
비동기식, 동기식 및 영구 자석 모터에 사용할 수 있습
니다.
STO 기능(단자 37)이 활성화되면 AC 드라이브에서 알
람이 발생하고 제품이 트립되며 모터가 코스팅 정지됩
니다. 수동 재기동이 필요합니다. STO 기능을 사용하여
응급 정지 상황에서 AC 드라이브를 정지합니다. STO
가 필요 없는 정상 운전 모드에서는 대신 기본 정지 기
능을 사용합니다. 자동 재기동 기능을 사용하기 전에
ISO 12100 6.3.3.2.5절에 따른 요건을 충족해야 합니
다.
4.3
VLT® PTC Thermistor Card MCB
112와 STO를 함께 설치하는 경우의
파라미터 설정
자동 재기동
외부 안전 장치가 비활성화되면 자동 재기동을 위해 선
택 항목이 허용됩니다.
[7] PTC 1 및 릴레이 W
A/W
자세한 정보는
112
4.4 자동/수동 재기동 동작
STO 초기 설정 상태는 의도하지 않은 재기동을 방지합
니다(재기동 방지 동작). STO를 종단하고 정상 운전을
재개하려면:
[4] PTC 1 알람
택되고 외부 안전 장치가 STO를 실행하면 AC
드라이브는
자동 재기동 없이 모터를 안전하게 코스팅 정
지합니다.
외부 안전 장치와 MCB 112를 함께 사용하는
•
경우에는
1 및 릴레이 W/A
주의
를 선택하기 전에 다음 사항을 확인합니다.
의도하지 않은 재기동 방지가 STO 설비의 다
•
른 부품에 의해 구현됩니다. 또는
STO가 활성화되지 않으면 위험 영역에 있다는
•
점이 물리적으로 배제될 수 있습니다. 특히
ISO 12100:2010의 6.3.3.2.5 단락을 준수해야
합니다.
SISTEMA(Safety Integrity Software Tool for the
Evaluation of Machine Applications, 기계 어플리케이
션의 평가를 위한 안전 무결성 소프트웨어 도구)는 ISO
13849-1과 관련하여 개발자와 시험자에게 종합적인 안
전성 평가 자원과 안전 관련 기계 제어를 제공하는 소
프트웨어 유틸리티입니다.
55
IFA(Institute for Occupational Safety and Health of
the German Social Accident Insurance)의 SISTEMA
계산 도구와 함께 사용할 수 있도록 데이터 라이브러리
를 통해 기능 안전 데이터를 제공하며 수동 계산을 위
한 데이터 또한 제공합니다. SISTEMA는 다음 사이트
에서 다운로드할 수 있습니다.
60947-1, IEC 60947-5-1 및 IEC
60947-5-5에 따라) 하나의 NC 포지티브 운전
스위치 접점을 통해 활성화됩니다.
PL c의 경우, 전체 안전 기능을 계산해야 합니
•
다(MTTFd).
기본 안전 원칙을 사용합니다.
•
Safe Torque Off (STO) 활성화에 사용되는
•
장치는 선택한 부문, PL 또는 SIL에 적합해야
합니다.
비상 정지를 실행할 때는 다음과 같은 정보에 유의해야
합니다.
해당 어플리케이션과 그 구성품은 모든 비안전
•
관련 표준을 충족해야 합니다.
적절한 구성품 선정은 어플리케이션 설계자의
•
책임입니다.
그림 5.1
•
13849-2 표 D.4에 따라 단락 보호되어야 합니
다.
PL c를 충족하려면 전체 안전 기능의 MTTFd
•
및 DC를 계산해야 합니다.
비상 정지 장치의 B
•
다. B
수 있도록 충분히 높아야 합니다.
댄포스 VLT® 라이브러리를 사용하여 SISTEMA에서 실
행하는 방법
예를 들어, 하위시스템 “VLT® AutomationDrive FC
302/FCD 302 Safe Torque Off (단자 37)”를 사용합
니다. 라이브러리에 설정되어 있는 모든 파라미터를 편
집할 필요는 없습니다.
에서 굵게 표시된 케이블은 ISO
값을 알 수 있어야 합니
10d
값은 PL c에 따라 MTTFd를 충족할
10d
그림 5.1 Safe Torque Off를 이용한 비상 정지 - 부문 1,
PL c, SIL 1
안전 기능
비상 상황이 발생한 경우, 비상 정지 장치가 활성화됩니
다. AC 드라이브의 Safe Torque Off (STO) 기능이 활
성화됩니다. 정지 또는 비상 정지 명령 후에 AC 드라이
브가 멈춥니다.
그림 5.3 안전 부문 3/PL “d”(ISO 13849-1) 또는 SIL
2(EN 62061 및 IEC 61508)에 따라 정지 부문 0 (EN
60204-1)을 준수하는 설치 예시.
설계 특징
회로는 최대 부문 3, PL d (ISO 13849-1) 또
•
는 SIL 2 (EN 62061 및 IEC 61508)까지 사
용이 가능합니다.
PL d의 경우, 전체 안전 기능을 계산해야 합니
•
다(MTTFd).
기본 안전 원칙을 사용합니다.
•
Safe Torque Off (STO)와 안전 릴레이의 활
•
성화에 사용되는 장치는 선택한 부문 PL 및
SIL에 적합해야 합니다.
비상 정지를 실행할 때는 다음과 같은 정보에 유의해야
합니다.
해당 어플리케이션과 그 구성품은 모든 비안전
•
관련 표준을 충족해야 합니다.
적절한 구성품 선정은 어플리케이션 설계자의
•
책임입니다.
그림 5.3
•
13849-2 표 D.4에 따라 단락 보호되어야 합니
다.
PL d를 충족하려면 전체 안전 기능의 MTTFd
•
및 DC를 계산해야 합니다.
이중 포지티브 스위칭 장치가 사용되는 경우, 이 셋업을
사용할 수 있습니다. 안전 릴레이에 따라 여러 활성화
장치를 하나의 Safe Torque Off (STO)에 연결할 수도
있습니다.
댄포스 VLT® 라이브러리를 사용하여 SISTEMA에서 실
행하는 방법
예를 들어, 하위시스템 “VLT® AutomationDrive FC
302/FCD 302 Safe Torque Off (단자 37)”를 사용합
니다. 라이브러리에 설정되어 있는 모든 파라미터를 편
집할 필요는 없습니다.
에서 굵게 표시된 케이블은 ISO
55
안전 기능
비상 상황이 발생한 경우, 비상 정지 장치가 활성화됩니
다. AC 드라이브의 Safe Torque Off (STO) 기능이 활
성화됩니다. 정지 또는 비상 정지 명령 후에 AC 드라이
브가 멈춥니다.
택터를 이용한 AC 드라이브의 비상 정지 - 부문 4, PL
e, SIL 3 적용 예를 나타냅니다.
는 Safe Torque Off, 안전 릴레이 및 출력 콘
설계 특징
•
•
•
•
회로는 최대 부문 4 및 PL e까지 사용이 가능
합니다.
PL e의 경우, 전체 안전 기능을 계산해야 합니
다(MTTFd).
기본 안전 원칙을 사용합니다.
Safe Torque Off (STO)와 안전 릴레이의 활
성화에 사용되는 장치는 선택한 부문, PL 및
SIL에 적합해야 합니다.
비상 정지를 실행할 때는 다음과 같은 정보에 유의해야
55
합니다.
•
해당 어플리케이션과 그 구성품은 모든 비안전
관련 표준을 충족해야 합니다.
적절한 구성품 선정은 어플리케이션 설계자의
•
책임입니다.
•
그림 5.5
에서 굵게 표시된 케이블은 ISO
13849-2 표 D.4에 따라 단락 보호되어야 합니
다.
PL e를 충족하려면 전체 안전 기능의 MTTFd
•
및 DC를 계산해야 합니다.
이중 포지티브 스위칭 장치가 사용되는 경우, 이 셋업을
사용할 수 있습니다.
댄포스 VLT® 라이브러리를 사용하여 SISTEMA에서 실
행하는 방법
예를 들어, 블록 “VLT® AutomationDrive FC 302 (단
자 37)”를 사용합니다. 라이브러리에 설정되어 있는 모
든 파라미터를 편집할 필요는 없습니다.
1안전 릴레이 (부문 4, PL e, SIL 3)
2비상 정지 버튼
3리셋 버튼
4단락 보호 케이블(설비 IP54 캐비닛 내부에 있는 경우 제외).
자세한 정보는 ISO 13849-2 표 D.4를 참조하십시오.
그림 5.5 Safe Torque Off, 안전 릴레이 및 출력 콘택터를
이용한 AC 드라이브 - 부문 4, PL e, SIL 3
안전 기능
비상 상황이 발생한 경우, 비상 정지 장치가 활성화됩니
다. AC 드라이브의 Safe Torque Off (STO) 기능이 활
성화됩니다. 정지 또는 비상 정지 명령 후에 AC 드라이
브가 멈춥니다.
그림 5.6 안전 관련 블록 다이어그램
안전 제어 시스템이 PL e ISO 13849-1 또는 SIL 3
(EN 62061 및 IEC 61508)를 충족해야 하는 경우,
STO 기능에 2채널 정지가 필요합니다. 하나의 채널은
AC 드라이브의 STO 입력을 통해 구현하고 또 하나의
채널은 콘택터를 통해 구현할 수 있으며 콘택터는 AC
드라이브 입력이나 출력 전원 회로에 연결할 수 있습니
다. 콘택터는
접점을 통해 모니터링해야 합니다.
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