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controllo di sicurezza integrato possono con caratteristica encoder

ServoOne CM

Descrizione dell’esecuzione SDC

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ServoOne CM Descrizione della versione SDCN. ID: 1400.406B.0-00 Aggiornamento: 2017-05

ServoOne CM Descrizione della versione SDC

N. ID: 1400.406B.0-00

Aggiornamento: 2017-05

Validità dal: Firmware V1.45-05 SDC V2.0.0.1 I/O- Expander: V1.00-04

Questa documentazione deve essere custodita per l'ulteriore consultazione!

La versione originale di questa documentazione è in lingua tedesca, tutte le altre versioni nelle altre lingue sono state tradotte dal testo originale.

Nota:La presente documentazione non sostituisce le Istruzioni per l’uso dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM

Questa questa integra la descrizione della funzione di sicurezza SDC.

Osservare assolutamente le informazioni sulle “Misure per la propria sicurez-za”, “Destinazione d'uso” e la “Responsabilità”, riportate nelle Istruzioni per l'uso sopracitate.

Le informazioni sul Montaggio, l'Installazione e la Messa in funzione così come le caratteristiche tecniche indicate del sistema SystemOne CM sono riportate nelle documentazioni aggiuntive (Istruzioni per l’uso ServoOne CMP e MotionOne CM, Manuale applicativo ServoOne CM, ecc.)

Con riserva di modifiche tecniche:

I contenuti della nostra documentazione sono stati redatti con la massima cura e corri-spondono alle nostre conoscenze attuali.

Tuttavia, specifichiamo che l'aggiornamento della presente documentazione non può essere effettuato sempre contemporaneamente al continuo sviluppo tecnico dei nostri prodotti.

Le informazioni e le specifiche possono essere modificate in qualsiasi momento. Per la versione attuale visitare il sito www.lti-motion.com.

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N. ID: 1400.406B.0-00 Aggiornamento: 2017-05

4.4.7 Requisiti degli encoder HTL o degli impulsi di conteggio ....................25

4.4.8 Valutazione del numero di giri e del senso di rotazione .......................26

4.4.9 Requisiti di un encoder HDSL ............................................................26

4.5 FSoE impostazione indirizzo Slave .....................................................................26

4.6 Tempi di reazione ...............................................................................................27

5 Validazione ............................................................................. 295.1 Validazione della funzione di sicurezza SBC .......................................................29

5.2 Validazione del monitoraggio mediante forme caratteristiche .............................29

5.3 Norme di sicurezza .............................................................................................30

A Appendice ............................................................................. 31A.1 Parametri della sicurezza ....................................................................................31

A.2 Dichiarazione di conformità ................................................................................31

Indice del contenuto

1 Informazioni su questa documentazione .................................. 51.1 Campo di applicazione .......................................................................................5

1.2 Impiego conforme alla destinazione d'uso .........................................................5

1.3 Codice di ordinazione ........................................................................................5

1.4 Analisi e valutazione dei rischi ............................................................................6

1.5 Manutenzione e riparazione ................................................................................6

1.6 Definizione dei termini .........................................................................................6

2 Descrizione del funzionamento ................................................. 9

3 Panoramica delle connessioni .................................................11

4 Cablaggio e messa in funzione ............................................... 134.1 Stato di fornitura .................................................................................................13

4.2 Ingressi di sicurezza (controllo asse SO CM) ......................................................13

4.2.1 Concetto di isolamento elettrico ..........................................................14

4.2.2 Impulsi di prova dall’unità di alimentazione SO-CMP ..........................15

4.2.3 Esempi di cablaggio degli ingressi ......................................................16

4.3 Uscita di sicurezza per i freni (SBC) ....................................................................20

4.4 Acquisizione di sicurezza dell'encoder ...............................................................21

4.4.1 Regolatore monoasse .........................................................................22

4.4.2 Regolatore biasse ...............................................................................22

4.4.3 Regolatore triasse ...............................................................................23

4.4.4 Esame della sicurezza: ........................................................................24

4.4.5 Tipo di encoder “Drive” .......................................................................24

4.4.6 Requisiti di un encoder Sin/Cos ..........................................................25

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Informazioni su questa documentazione


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1 Informazioni su questa documen-tazione

1.1 Campo di applicazioneQuesta documentazione è valida solo per il unità di controllo degli assi ServoOne CM tipo:

SOCM-1.xxxx.x2xx.x, SOCM-2.xxxx.x2xx.x, SOCM-3.xxxx.x2xx.x

da SN: 1717xxxxx

Nella targhetta di modello dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM sono riportati, oltre ai dati caratteristici e al modello, anche i dati del produttore.La posizione in cui è applicata la targhetta di modello nell'apparecchio è indicata nelle rispettive Istruzioni per l'uso.Year = Anno di produzione

Figura 1.1 Data di produzione - Targhette di modello

1.2 Impiego conforme alla destinazione d'usoNota:Le unità di controllo degli assi sono componenti progettati per il montaggio in impianti industriali e commerciali oppure nelle macchine. Il montaggio in un quadro elettrico ad armadio con il tipo di protezione IP54 o maggiore è assolu-tamente necessario.

1.3 Codice di ordinazioneLa denominazione dell'articolo fornisce l'informazione sulla rispettiva variante di esecu-zione del regolatore degli assi fornito. Il significato delle singole posizioni del codice di ordinazione viene indicato nella colonna a sinistra della chiave di ordinazione.

SO CM - 3 . 0 0 0 6 . 1 1 0 0 . 0

ServoOne CM

Assi1: Regolatore monoasse2: Regolatore biasse3: Regolatore triasse

Alimentazione 0: Tens. cont. CC (da SOCMP)

Raffredda-mento

0: Montaggio a parete (con termodi-spersore)

1: Cold Plate (senza termodispersore)

Corrente nominale

01: 1,5 A 03: 3 A 06: 6 A 12: 12 A 16: 16 A 18: 18 A 24: 24 A 32: 32 A

Interfaccia encoder

1: Standard 2: Hiperface DSL® (soluzione monocavo) + Standard 3: Hiperface DSL® (soluzione monocavo)

Funzione di sicurezza

1: SD0 (STO e SBC) Standard 2: SDC (caratteristica encoder SinCos + HDSL®) 3: SDC (caratteristica encoder SinCos + EnDat2.2)* 4: SDC (caratteristica encoder Resolver + HDSL®)* 5: SDC (caratteristica encoder Resolver + EnDat2.2)*

Extra 0: nessuno 1: Gruppo rivestito

Esecuzione 0: LTI Motion

Indice versione

* in preparazione

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1.6 Definizione dei terminiFunzioni di sicurezza

Una funzione di sicurezza è una funzione, la quale viene eseguita da un sistema di sicu-rezza E/E/PE (elettrico/ elettronico/ programmabile elettronicamente) con l'obiettivo di ridurre il rischio in un sistema di un'altra tecnologia oppure in dispositivi esterni, prenden-do in considerazione il raggiungimento o il mantenimento di uno stato sicuro per l’EUC nel caso di un evento speciale indesiderato.

STO: Safe Torque OFF (Coppia disinserita in sicurezza)

Con la funzione di sicurezza STO l'alimentazione di energia per l'azionamento viene interrotta in sicurezza (nessun separazione galvanica). L'azionamento non deve potere generare nessuna coppia e quindi nessun movimento potenzialmente pericoloso. La posizione di arresto non viene monitorata.

La funzione "STO" corrisponde alla categoria di arresto 0 secondo EN60204-1.

SBC: Comando in sicurezza di un freno di arresto (Safe Brake Control)

La funzione SBC consente il comando in sicurezza di un freno di arresto.

SS1: Arresto di sicurezza (Safe stop 1)

L'azionamento viene frenato dall'effetto del sistema di controllo dell'azionamento e controlla l'andamento della velocità oppure il tempo. Quando viene raggiunto il fermo completo oppure è decorso il tempo, viene attivata la funzione STO.

SS2: Stato di fermo di sicurezza (Safe stop 2)

L'azionamento riduce il movimento fino al fermo completo e controlla l'andamento della velocità. Quando viene raggiunto il fermo completo, viene attivata la funzione SOS.

SOS: Arresto del funzionamento di sicurezza (Safe operating stop 2)

L'arresto di funzionamento è lo stato in cui il motore viene mantenuto nello stato di fer-mo, per cui l'azionamento si trova nello stato di regolazione del numero di giri o controllo di posizione.

SLS: Velocità ridotta di sicurezza (Safely-limited Speed)

L'azionamento viene monitorato per il mantenimento di un limite di velocità definito (vmax).

1.4 Analisi e valutazione dei rischiL'utente delle funzioni di sicurezza della versione dell’apparecchio SDC dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM deve rispettare la versione vigente della Direttiva per le macchine 2006/42/CEE.

Il produttore, o il suo mandatario, ha l'obbligo, prima dell'immissione in commercio di una macchina, di effettuare un'analisi dei rischi (conformemente alla Direttiva per le mac-chine vigente). Devono essere analizzati i rischi derivanti dalla macchina e devono essere implementate le relative misure per ridurre/eliminare tali rischi.

L'analisi dei rischi costituisce il presupposto per poter definire le funzioni di sicurezza necessarie.

Le funzioni di sicurezza della versione dell’apparecchio SDC dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM sono state collaudate dall’organismo di certificazione accreditato “TÜV Rheinland Industrie Service GmbH”. Sono state osservate parti delle norme ISO 13849-1, EN 62061, EN 61800-5-2 e EN 61508.

Nota, qualificazione!L'operatore del sistema di sicurezza viene addestrato in base al suo grado di conoscenze, che è adeguato alla complessità e al livello di integrità della sicurezza del sistema di sicurezza. L'addestramento include lo studio dei tratti fondamentali del processo di produzione e la conoscenza del rapporto tra il sistema di sicurezza e il dispositivo EUC (Equipment Under Control, sistema sotto controllo).

1.5 Manutenzione e riparazioneNon è necessaria alcuna procedura di manutenzione dell'apparecchio. In caso di anomalie, in particolare se sono compromesse le funzioni di sicurezza, l'ap-parecchio deve essere sostituito e deve essere rispedito indietro al produttore.

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SLI: Limitazione di sicurezza dell'incremento (Safely limited Increment)

Il percorso di movimento dell'azionamento viene monitorato, in base al movimento comandato, su un valore di limitazione. Questa funzione di sicurezza consente una modalità jog sicura.

SDI: Direzione di movimento di sicurezza (Safe direction)

Monitoraggio della direzione di rotazione o di movimento predefinita dell'asse.

SCA: Camma di sicurezza (Safe cam)

Se il numero di giri o la posizione del motore si trovano in un campo definiti, viene emes-so un segnale di sicurezza.

SLP: Posizione limitata di sicurezza (Safely limited position)

Questo monitoraggio provvede affinché l'azionamento non oltrepassi una posizione definita come misura limite.

OSSD: Output signal switching device

L'OSSD è un elemento di commutazione del segnale di uscita di sicurezza. Un simile elemento di commutazione del segnale di uscita è sicuro, poiché il controllo in sicurezza invia, permanentemente, un impulso di prova, il più piccolo possibile, all'uscita, rico-noscendo così se il successivo semiconduttore di questa uscita è ancora in grado di commutare.

Generatore degli impulsi di prova

Il generatore di impulsi di prova dell'unita di alimentazione ServoOne CMP genera gli impulsi di prova (forme caratteristiche), in maniera tale che le periferiche successive pos-sano essere controllate per l'eventuale presenza di cortocircuiti e cortocircuiti trasversali. Con la corrispondente impostazione del rispettivo ingresso digitale di sicurezza questo attende la forma caratteristica generata dal generatore di impulsi di prova. Se non viene ricevuta questa forma caratteristica attesa, il sistema passa nello stato di sicurezza.

Nota:La funzione di tutte le funzioni di sicurezza supportate dalla versione dell’appa-recchio SDC dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM, sono descritte nel Manuale per la programmazione “Safety Manager” (in preparazione).

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Descrizione del funzionamento


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2 Descrizione del funzionamentoI malfunzionamenti dell’unità di controllo degli assi devono essere rilevati nell'applicazio-ne mediante il monitoraggio sovrapposto dei movimenti oppure tramite altre misure. Il rilevamento e la conseguente reazione rientra nella responsabilità dell'utente.

Il Safety-System (sistema di sicurezza) mette a disposizione le funzioni di sicurezza STO e SBC, le quali possono essere usate nell'applicazione, dall'utente, come reazione ai malfunzionamenti dell’unità di controllo degli assi.

Il sistema di controllo di sicurezza della versione dell’apparecchio SDC dell’unità di con-trollo degli assi ServoOne CM è certificato secondo i requisiti della EN ISO 13849-1 „PL e / Cat. 4“ e EN 61508 / EN 62061 “SIL CL 3”.

La funzione di sicurezza "STO" rappresenta una misura di sicurezza sotto forma di una funzione di interblocco o di controllo. La "Categoria 4" significa che questa funzione di sicurezza viene mantenuta se insorgono fino a 2 guasti. La funzione STO è la soluzione di regressione per tutte le altre funzioni di sicurezza, poiché questa garantisce che l'azio-namento non possa generare alcuna coppia. Le ulteriori funzioni di sicurezza possono essere utilizzate, in base al tipo di sensorica usata, fino a max. SIL 3 /PL e (Cat. 4).

I componenti legati alla sicurezza sono progettati in modo che:

y i guasti isolati in questi componenti non comportino la perdita della funzione di sicurezza e

y il singolo guasto venga riconosciuto al momento o prima di una nuova richie-sta della funzione di sicurezza. Se questo riconoscimento non dovesse essere possibile, l'accumulo dei guasti non deve causare una perdita della funzione di sicurezza.

Rispetto alle soluzioni tradizionali, le funzioni di sicurezza integrate offrono i seguenti vantaggi:

y Non sono necessari i contattori dei motori esterni

y Dispendio di cablaggio ridotto

y Salvaspazio

y Migliore comportamento EMC ottenuto con una schermatura passante del cavo del motore

y Tempi di reazione più brevi

PRUDENZA! A causa dell'accumulo di due o più guasti non riconosciuti, la funzione di sicurezza può fallire!

Determinati guasti vengono riconosciuti dalle possibilità di diagnosi interna nello stato inattiva oppure durante la commutazione da attiva in inattiva della funzione di sicurezza. Per la riduzione del rischio rimanente a causa di guasti non riconosciuti, è necessario richiamare le funzioni di sicurezza, che non vengono testate automaticamente da un campione di impulso, una sola volta entro 24 h. Il SIL raggiunto con la commutazione dello stato forzata dell'applicazione deve essere determinata dall'utente.

La funzione di sicurezza STO è certificata secondo il SIL3, PL e (Cat. 4), un accumulo di oltre due guasti può causare il fallimento della funzione di sicurezza, se non ha luogo alcun test automatico dei segnali di gate. È necessario garantire che venga eseguito un disinserimento, di almeno una volta entro 24 h, da parte dell'utente oppure dal sistema di controllo della macchina.

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Descrizione del funzionamento


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Panoramica delle connessioni


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3 Panoramica delle connessioniLa versione dell’apparecchio SDC è dotata di quattro ingressi digitali di sicurezza in X11 e, in base al numero di assi, di una fino a tre uscite di sicurezza per i freni con una elevata potenza del driver in X12 / X13 / X14. Con l’ausilio del commutatore DIL (S-ADR) si può impostare l’indirizzo slave di FSoE.X3 / X4

X5.1 / X5.2

X11

X11

X11

X6

X11

X7X9

X8X10

Status Achse1

Status Achse 2 Status Achse 3Status Achse1Status Achse 2

Status Achse 1

SO CM-1.xxxx.x

SO CM-2.xxxx.x

SO CM-3.xxxx.x

X14

X13

X12

X12

S-ADR

S-ADR

S-ADR

X13

X12

Figura 3.1 Layout

Abbre-viatura

Denominazione Dettagli

X7 Interfaccia encoder

Ved. “4.4 Acquisizione di sicurezza dell’encoder”X8 Interfaccia encoder



X11 Ingressi di sicurezza Ved. “4.2 Ingressi di sicurezza (controllo asse SO CM)”

X12 Terminale di potenza motore 1Con connessioni integrate per il freno di tenuta del motore.Ved. “4.3 Uscita di sicurezza per i freni (SBC)”X13 Terminale di potenza motore 2

X14 Terminale di potenza motore 3

S-ADR Indirizzamento slave FSoE Commutatore DIL per l’impostazione dell’indirizzo dell’FSoE.Ved. “4.5 FSoE impostazione indirizzo Slave”

Tabella 3.1 Legenda del layout

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Panoramica delle connessioni


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Cablaggio e messa in funzione


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4 Cablaggio e messa in funzione

4.1 Stato di fornituraNello stato di fornitura la funzione di sicurezza “STO” viene attivata e disattiva mediante i due ingressi digitali di sicurezza SDI00 e SDI01 per tutti gli assi dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM (numero di assi dipendente dalla versione, unità di controllo monoasse, biasse oppure triasse). L’attivazione dell’uscita per i freni attraverso la parte funzionale è sempre abilitata. Sussiste anche la possibilità di modificare questa configu-razione utilizzando il software di programmazione SafetyManager.

Figura 4.1 Cablaggio SDI00 e SDI01

La messa in funzione della parte tecnica dell’azionamento è possibile senza una trasmis-sione di un programma creato precedentemente nel SafetyManager.

Nota:Se lo stato di fornitura viene sovrascritto mediante il trasferimento di un pro-gramma dal SafetyManager, questo non potrà più essere ripristinato mediante la funzione "Ripristina su impostazioni iniziali"!

Per consentire nuovamente il collegamento dello stadio finale e l’utilizzo dell’uscita per i freni, deve essere trasferito un programma dal SafetyManager che contiene il modulo di sicurezza STO (per ulteriori informazioni sull'argomento consultare il Manuale per la programmazione).

La funzione “Nello stato di fornitura” serve per consentire all’utente di eseguire i primi test funzionali.

Nota:L’utente è responsabile per la conformità dei requisiti con la valutazione della sicurezza della macchina e/o impianto.

4.2 Ingressi di sicurezza (controllo asse SO CM)

La versione dell’apparecchio SDC dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM è dotata di quattro ingressi digitali di sicurezza. Questi sono idonei per il collegamento di segnali ad un canale oppure a due canali con e senza sincronizzazione o prova di cortocircuito trasversale. Utilizzati singolarmente soddisfano i requisiti di SIL 2 / PL d, un gruppo di rispettivamente due ingressi soddisfa i requisiti di SIL 3 / PL e.

Per il cablaggio degli ingressi digitali di sicurezza nei quadri elettrici ad armadio chiusi si deve osservare la seguente procedura.

Comando a due canali y Un cavo tripolare, il quale è dotato di GND e di entrambi i canali rispettiva-

mente per il corrispondente ingresso digitale di sicurezza.

y Tre singoli conduttori intrecciati l'uno con gli altri (GND e due canali, di cui un canale è previsto rispettivamente per un ingresso digitale di sicurezza).

Comando a canale singolo: y Singoli conduttori schermati.

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Figura ServoOne CM Tipo

SDI00 SDI02

SDI01 SDI03

GND GND

X11 / Safe - DI

X11/SDI00 Ingresso digitale di sicurezza

X11/GND* Massa di riferimento SDI00 e SDI01



X11/GND* Massa di riferimento SDI02 e SDI03

X11 / SDI03 Ingresso digitale di sicurezza

* I collegamenti GND sul lato posteriore non sono collegatiLa funzione degli ingressi digitali di sicurezza da SDI00 a SDI03 è programmabile a piacere (ved. „Stato di fornitura“)

Tabella 4.1 Configurazione dei terminali X11/Safe-DI

Ognuno dei quattro ingressi è idoneo per il collegamento di segnali OSSD, come questi vengono usati ad es. da diverse uscite di sicurezza per l'autotest o il test di disinseri-mento interni. Gli impulsi di prova OSSD, che devono essere forniti, devono rispettare le seguenti specifiche:

y La durata degli impulsi di prova deve essere ≤ 0,75 ms.

y Il tasso di ripetizione degli impulsi di prova deve essere ≥ 30 ms.

PRUDENZA! Se non vengono osservati questi parametri, si rischia di danneg-giare l’apparecchio o la macchina.

Se la durata degli impulsi di prova è nel campo da 0,75 a 2 ms, questo può causare dei disinserimenti indesiderati dopo un tempo imprevedibile. Questa indicazione è valida indipendentemente dal fatto se viene utilizza-to oppure no il monitoraggio dei cortocircuiti trasversali.

L’unità di controllo degli assi ServoOne CM riconosce nel rispettivo ingresso un livello "High", se la tensione collegata è maggiore di 15 V e un livello "Low", se la tensione è minore di 5 V (conformemente alla EN 61131-2).

Den. Specifica Isolamento elettrico

SDI00Attivazione ingresso = livello high

Disattivazione ingresso = livello lowIdonei per OSSD1)

Livello di commutazione Low/High: < 5 V / > 15 V DCU

In max fino a 30 V

IIn max

= 15 mA (nel campo -3 V ... 30 V)Caratteristica di ingresso - Tipo 1 secondo EN 61131-

2

Sì 2)

SDI01 Sì 2)

SDI02Attivazione ingresso = livello high

Disattivazione ingresso = livello lowIdonei per OSSD1)

Livello di commutazione Low/High: < 5 V / > 15 V DCU

In max fino a 30 V

IIn max

= 15 mA (nel campo -3 V ... 30 V)Caratteristica di ingresso - Tipo 1 secondo EN 61131-

2

Sì 2)

SDI03 Sì 2)

Nota: nel campo > 5 V / < 15 V il comportamento degli ingressi non è definito.

1) OSSD = elemento di commutazione del segnale di uscita di sicurezza

2) ved. 4.2.1 „Concetto di isolamento elettrico“

Tabella 4.2 Specifica X11/Safe-DI

4.2.1 Concetto di isolamento elettrico

y Gli ingressi digitali SDI00/SDI01/GND sono isolati rispetto a SDI02/SDI03/GND.

y Tutti gli ingressi sono isolati rispetto all'alimentazione di 24 V.

y Tutti gli ingressi sono isolati rispetto al conduttore di protezione (PE).

y Tensione di isolamento massima consentita: SELV/PELV.

y Tensione di ingresso massima consentita: da - 60 V a + 60 V

Nota:i cortocircuiti, le dispersioni a terra e quelle trasversali possono causare il fallimento della funzione di sicurezza e devono essere evitate corrispondente-mente alla EN 13849.

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Collegamento uscite impulsi di prova

Formato degli impulsi di prova

X3XC

OU

T

RO01NC TP00RO01CO TP01RO01NO GND

X6 / State

ERR

Voltage

X5 / REL Output

RO02CO

RO02NO

TP00

t

H

L

TP01

t

H

L

> 10 ms

TPxx

t

H

L

30 ms < tP < 1,2 s

0,35 - 0,75 ms

Figura 4.2 Impulsi di prova dell’unità di alimentazione SO-CMP

Nota:Per l’assegnazione degli impulsi di prova si deve osservare, che gli ingressi SDI00 e SDI01 non vengono controllati con lo stesso impulso di prova/segna-le. Lo stesso è valido per gli ingressi SDI02 e SDI03. Altrimenti il sistema commuta nello stato di sicurezza ed emette un messaggio di allarme.

Inoltre, per gli ingressi è possibile l'impiego di un encoder HTL come impulso di conteg-gio per l'acquisizione encoder.

4.2.2 Impulsi di prova dall’unità di alimentazione SO-CMP

Gli ingressi digitali di sicurezza sono, inoltre, in grado di controllare gli impulsi di prova generati dall’unità di alimentazione SO-CMP. Con questi impulsi di prova nelle uscite si possono rilevare gli errori nel cablaggio esterno, poiché qui viene accettato solo il corri-spondente campione di impulso parametrizzato.

Ogni ingresso può quindi essere configurato individualmente per le seguenti fonti di segnale:

y L’ingresso viene assegnato ad un campione di impulso

y L’ingresso viene assegnato alla tensione continua DC 24 V

La seguente figura indica gli impulsi di prova dell’unità di alimentazione SO-CMP ed è contemporaneamente la predefinizione dell’impulso di prova previsto.

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Esempio 1: Sensore ad un canale senza prova di cortocircuito trasversale

Figura 4.3 Sensore ad un canale senza prova di cortocircuito trasversale

Indicazioni sull'esempio 1

Il sensore ad un canale viene collegato, senza sincronizzazione, ad un ingresso dell’u-nità di controllo degli assi ServoOne CM. Questo non è consigliabile per l’applicazione di sicurezza, poiché il guasto dell’elemento di commutazione disattiverebbe la funzione di sicurezza. Un cortocircuito tra il conduttore di andata e quello di ritorno cavallotta l'elemento di commutazione e quindi il riconoscimento di un cortocircuito trasversale non è possibile.

Può essere raggiunto al massimo il PL b. Per maggiori requisiti di SIL/PL si deve utilizza-re il monitoraggio dei cortocircuiti trasversali conformemente all’esempio 3.

Dopo la commutazione del segnale di ingresso da “attivo” a “inattivo” il segnale deve rimanere per almeno 10 ms nello stato “inattivo”, prima che abbia luogo la commutazio-ne su “attivo”.

Per soddisfare la frequenza di test della categoria 2, il tasso di richiesta per la funzione di sicurezza pilotata con l’ingresso monocanale non deve essere più frequente di 1 volta ogni 240 s.

4.2.3 Esempi di cablaggio degli ingressi

Per i seguenti esempi circuitali si presuppone che gli elementi di commutazione utiliz-zati siano dotati di una omologazione per la sicurezza tecnica corrispondentemente ai requisiti richiesti dal PL secondo EN ISO 13849-1 oppure SIL secondo EN 61508 / EN 62061.

Inoltre devono essere osservati anche i seguenti punti:

y Osservare e rispettare le norme di sicurezza e le direttive EMC.

y Per quello che riguarda le misure di esclusione di guasti attuate, si rimanda alla tabella nell'Appendice D della norma EN ISO 13849-2.

Gli esempi rappresentati qui di seguito e la loro architettura caratteristica sono determi-nanti per l'assegnazione in una categoria secondo EN ISO 13849-1. I massimi livelli di performance possibili che si ottengono secondo la EN ISO 13849 sono ulteriormente dipendenti dai seguenti fattori dei componenti esterni:

y Struttura (normale oppure ridondante)

y Riconoscimento di guasti di causa comune (CCF)

y Grado di copertura della diagnosi con la richiesta (DCavg)

y Tempo fino al guasto pericoloso di un canale (MTTFd)

Nota:I seguenti esempi indicano la configurazione circuitale in diverse combinazioni negli SDI00 e SDI01. Le prescrizioni di cablaggio e le caratteristiche per SDI02 e SDI03 sono identiche a quelle per SDI00 e SDI01.

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Esempio 2b: Sensore bicanale senza monitoraggio dei cortocircuiti trasversali con High-Side / Low-Side

Figura 4.5 Sensore bicanale senza monitoraggio dei cortocircuiti trasversali con High-Side / Low-Side

Indicazioni sull'esempio 2b

L'impiego di sensori bicanali omogenei senza impulso di prova comprende una via interna di disinserimento ridondante, tuttavia un cortocircuito tra il conduttore di andata e quello di ritorno cavallotta l'elemento di commutazione. Inoltre, il riconoscimento di un cortocircuito trasversale, fino al cortocircuito tra SDIxx e GND, non è possibile. Un esercizio sicuro si può ottenere solo mediante la separazione della conduzione dei con-duttori e l'esclusione di un cortocircuito nei terminali. Questo tipo di collegamento non è raccomandabile per l'impiego nelle applicazioni di sicurezza fuori dal quadro elettrico ad armadio.

Esempio 2: Sensore bicanale senza prova di cortocircuito trasversale

Figura 4.4 Sensore bicanale senza prova di cortocircuito trasversale


L'impiego di sensori bicanali omogenei senza impulso di prova comprende una via interna di disinserimento ridondante, tuttavia un cortocircuito tra il conduttore di andata e quello di ritorno cavallotta l'elemento di commutazione. Inoltre non è possibile neanche il riconoscimento di un cortocircuito trasversale. Un esercizio sicuro si può ottenere solo mediante la separazione della conduzione dei conduttori e l'esclusione di un cortocircu-ito nei terminali. Questo tipo di collegamento non è raccomandabile per l'impiego nelle applicazioni di sicurezza fuori dal quadro elettrico ad armadio.

Prendendo in considerazione l'esclusione del guasto di cortocircuito o di cortocircuito trasversale (conformemente alla EN ISO 13849-1) e l’impiego di elementi di commutazio-ne adeguati con contatti ad apertura forzata, si può raggiungere il PL e.

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utilizzato un elemento di commutazione adeguato con contatti ad apertura forzata e se il sensore viene attivato ad intervalli regolari e quindi viene richiesta la funzione di sicurez-za.

Dopo la commutazione del segnale di ingresso da “attivo” a “inattivo” il segnale deve rimanere per almeno 10 ms nello stato “inattivo”, prima che abbia luogo la commutazio-ne su “attivo”.

Per soddisfare la frequenza di test della categoria 2, il tasso di richiesta per la funzione di sicurezza pilotata con l’ingresso monocanale non deve essere più frequente di 1 volta ogni 240 s.

Esempio 4: Sensore bicanale con prova di cortocircuito trasversale

Figura 4.7 Sensore bicanale con prova di cortocircuito trasversale


Mediante l'impiego di due segnali di sincronizzazione indipendenti in sensori omoge-nei, possono essere riconosciute tutte le dispersioni trasversali. Per le applicazioni di sicurezza si consiglia l'uso di contatti chiusi a riposo, poiché solo questi possono venire continuamente testati con gli impulsi di prova.

Prendendo in considerazione l'esclusione del guasto di cortocircuito o di cortocircuito trasversale (conformemente alla EN ISO 13849-1) e l’impiego di elementi di commutazio-ne adeguati con contatti ad apertura forzata, si può raggiungere il PL e.

Esempio 3: Sensore ad un canale con prova di cortocircuito trasversale

Figura 4.6 Sensore ad un canale con prova di cortocircuito trasversale


Con l'impiego di un sensore ad un canale con sincronizzazione vengono riconosciuti i cortocircuiti rispetto a 24 V DC e 0 V DC così come una interruzione nel cavo. Tutta-via, i cortocircuiti nel cavo tra entrambe le connessioni del sensore e il cortocircuito tra l'ingresso e l'uscita di sincronizzazione non vengono riconosciuti. Non viene riconosciuto neanche il fallimento dell'elemento di commutazione, cosa la quale causa la perdita della funzione di sicurezza.

Prendendo in considerazione l'esclusione del guasto di cortocircuito o di cortocircuito trasversale (conformemente alla EN ISO 13849-1) si può raggiungere il PL d, se viene

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Esempio 6: Controllo di sicurezza con uscita bicanale High-Side

Figura 4.9 Controllo di sicurezza con uscita bicanale High-Side


L'impiego dei controlli di sicurezza bicanali comprende una via interna di disinserimento ridondante, tuttavia il riconoscimento di una dispersione trasversale di entrambe le uscite del controllo di sicurezza rispetto a 24 V DC non è possibile. Un esercizio sicuro si può ottenere solo mediante la separazione della conduzione dei conduttori e l'esclusione di un cortocircuito nei terminali rispetto a 24 V DC. Questo tipo di collegamento non è raccomandabile per l'impiego nelle applicazioni di sicurezza fuori dal quadro elettrico ad armadio.

Prendendo in considerazione l'esclusione del guasto di cortocircuito o di cortocircui-to trasversale (conformemente alla EN ISO 13849-1) e il riconoscimento di un singolo cortocircuito di una delle uscite del controllo di sicurezza rispetto a 24 V DC, si può raggiungere il PL e.

Con l'impiego di elementi di commutazione adeguati con contatti ad apertura forzata si può raggiungere il PL e conformemente alla EN ISO 13849-1.

Esempio 5: Controllo di sicurezza con uscita monocanale High-Side

Figura 4.8 Controllo di sicurezza con uscita monocanale High-Side


L’impiego dei controlli di sicurezza monocanale, i quali sono comprensivi di una uscita adeguata per il PLr richiesto, è possibile. Tuttavia, un cortocircuito dell’ingresso SDIxx rispetto a 24 V DC non viene riconosciuto. Un esercizio sicuro si può ottenere solo mediante l'esclusione di un cortocircuito nei terminali rispetto a 24 V DC. Questo tipo di collegamento non è raccomandabile per l'impiego nelle applicazioni di sicurezza fuori dal quadro elettrico ad armadio.

Prendendo in considerazione l'esclusione del guasto di cortocircuito o di cortocircuito trasversale (conformemente alla EN ISO 13849-1) si può raggiungere il PL d.

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Impiego di un freno di sicurezza, le cui speci-fiche del produttore escludono questo guasto con la necessaria integrità di sicurezza.

Definizione e validazione di una seconda possi-bilità di frenatura nell'applicazione. Questa può essere attuata ad es. mediante l'applicazione di due freni, sebbene ognuno dei due freni deve essere in grado, da solo, di fornire la necessaria coppia di frenatura per l'applica-zione. Inoltre, la funzione dei freni deve essere validata ad intervalli regolari.

4.3 Uscita di sicurezza per i freni (SBC)Le unità di controllo degli assi supportano la funzione di sicurezza ”SBC” (Safe Brake Control), secondo i requisiti della EN 61800-5-2, EN, EN ISO 13849-1 „PL d“ Categoria 3 ed EN 61508 / EN 62061 „SIL 2“. I parametri di sicurezza sono riportati nell’Appendice “A.1 Collaudo della sicurezza”.

Nota:Nelle uscite del controllo di frenatura del sistema possono essere collegati solo freni, contattori o relè la cui corrente minima di mantenimento è ≥ 5V. Gli ele-menti di commutazione utilizzati devono essere eseguiti, corrispondentemente ai PL e categorie richieste, secondo EN ISO 13849-1 oppure SIL secondo EN 61508 / EN 62061 oppure devono essere dotati di una corrispondente omologazione di sicurezza. A causa della diagnosi interna dell'uscita del freno, l'apertura del freno può avere un ritardo di fino a 200 ms.

PRUDENZA! Se non vengono osservati questi parametri, si rischia di danneg-giare l’apparecchio o il motore.

Entrambi gli errori "Cortocircuito uscita controllo di frenatura" e "Corto-circuito tra qualsiasi conduttore della linea di alimentazione del motore rispetto a qualsiasi conduttore della linea di alimentazione del freno" devono essere esclusi mediante un cablaggio adeguato.

L’utente del Safety-Systems è responsabile affinché possano essere esclusi i cortocircuiti di ogni uscita per i freni di una unità di controllo degli assi rispetto ad ogni uscita per i freni della successiva unità di controllo degli assi mediante l’esecuzione di un cablaggio adeguato.

Nel caso in cui, a causa di un guasto, il freno non dovesse aprire, questo può causare la perdita della funzione di sicurezza dovuta all'usura o alla distruzione del freno. Nella progettazione del freno/i e nella validazione deve essere preso in considerazione anche il guasto "Freno non apre".

Il guasto "Freno non chiude" deve essere escluso mediante una delle seguenti misure:

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4.4 Acquisizione di sicurezza dell'encoderOltre alla valutazione tecnica dell'azionamento e della regolazione di diversi segnali dell'encoder, la versione dell’apparecchio SDC dell’unità di controllo degli assi Servo-One CM offre anche la possibilità di monitorare i segnali dell'encoder per quello che riguarda la sicurezza funzionale. Questa diagnosi interna consente di integrare le più differenti funzioni di monitoraggio per la sicurezza. Con l'ulteriore impiego di un encoder di monitoraggio in forma di una ridondanza sussiste la possibilità di aumentare il Perfor-mance Level (PL) oppure il Safety Integrity Level (SIL) dell'applicazione, presupposto che entrambi i sistemi di encoder agiscano su un asse in comune.

Nota:CEM - si devono osservare i provvedimenti come la schermatura ecc.

Con l’impiego di combinazioni di encoder, entrambi gli encoder non devono presentare retroazioni l’uno rispetto all’altro. Questo vale sia per la parte elettrica che per quella meccanica.

Se entrambi gli encoder sono accoppiati insieme meccanicamente con il dispositivo da monitorare, il collegamento deve essere eseguito ad accoppiamento geometrico e non deve presentare alcuna parte usurata (catene, cinghie dentate ecc.). In caso contrario, sono necessari dei dispositivi di monitoraggio aggiuntivi per l’accoppiamento meccanico dei sensori (ad es. monitoraggio di una cinghia dentata).

Con l’elaborazione della posizione attiva fino a SIL3 EN 61508 oppure Pl e EN 13849 si deve utilizzare, almeno in una delle due interfacce dell’encoder, un encoder assoluto. L’impiego di un encoder SIN/COS Encoder per l’elaborazione della posizione è ammes-so:

y Per le funzioni di sicurezza fino a SIL 2/ EN 61508 o Pl d / EN 13849

y In correlazione con un referenziamento univoco ed eseguito

y Controllo ciclico del referenziamento rilevante per la sicurezza coercitivamente necessario

Con l’impiego di due sensori equivalenti si deve osservare, che il sensore con la risolu-zione più alta venga configurato come sensore 1 (sensore di processo) e il sensore con la risoluzione più bassa come sensore 2 (sensore di riferimento).

Il SIL / PL realmente raggiungibile dipende definitivamente dagli encoder utilizzati e dai loro parametri di sicurezza. Le tabelle seguenti indicano il massimo livello teorico rag-giungibile.

Nel caso in cui nell’applicazione, un freno ridondante viene pilotato mediante un controllo esterno, l’utente del Safety-Systems deve provvedere ad escludere un cortocircuito tra qualsiasi conduttore della linea di alimen-tazione del freno dall’unità di controllo degli assi, rispetto a qualsiasi conduttore della linea di alimentazione del freno del controllo esterno mediante l’esecuzione di un cablaggio adeguato.

Se nell’applicazione vengono utilizzati freni ridondanti, l’utente deve provvedere per escludere l’errore “Entrambi i freni perdono contemporaneamente l’accoppiamento mec-canico con l’applicazione” (rottura dell’albero, slittamento ecc.) mediante una esecuzione adeguata dell’accoppiamento dei freni oppure mediante un sovradimensionamento dell’albero (entrambi i freni sullo stesso albero).

X11/X13/X14 Funzione Figura

BRK_OUT High-Side con commutazione a 24 V

BRK_GND GND

Specifica

Collegamento per freno di tenuta motore, contattore o relèI = 2 A max.

Figura 4.10 Collegamento uscita di sicurezza per i freni (SBC)

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PRUDENZA! Se non vengono osservati questi parametri, si rischia di danneg-giare i componenti elettrici nell’interfaccia dell’encoder.

Durante il funzionamento i collegamenti dell’encoder non devono essere innestati o staccati.

Prima di innestare o staccare i collegamenti degli encoder, disinserire la tensione elettrica degli encoder collegati e dei gruppi SDC.

Con gli encoder alimentati dall’esterno, osservare che venga disinserita la tensione di alimentazione esterna.

Per la trasmissione di segnali dati e clock o la traccia A e la traccia B, si devono utilizzare coppie di conduttori ritorti secondo lo standard RS485. Per la scelta della sezione dei conduttori si devono prendere in considerazione nei singoli casi il consumo di corrente dell’encoder e la lunghezza dei cavi dell’installazione.

La seguente combinazione di encoder indica i possibili abbinamenti:

4.4.1 Regolatore monoasse

Encoder A Encoder B PL / SIL max.Tipo Connessione Tipo Connessione

1 SSI X7 HTL X11/1 PL e / SIL 3

2 Drive1) X7 HTL X11/1 PL e / SIL 3

3 Sin/Cos X7 Drive1) X8 PL e / SIL 3

4 Sin/Cos X7 HTL X11/1 PL e / SIL 3

5 NC - DSL X12 PL e / SIL 3

6 Drive1) - DSL X12 PL e / SIL 3

7 Sin/Cos X7 DSL X12 PL e / SIL 3

8 Sin/Cos X7 NC - PL e / SIL 3

1) ved. il Capitolo 4.4.5

Campi gialli = encoder che vengono valutati come sicuri.

Tabella 4.3 Combinazione di encoder - regolatore monoasse encoder asse 1

4.4.2 Regolatore biasse

Encoder A Encoder B SIL / PL max.Tipo Connessione Tipo Connessione


2 Drive1) - HTL X11/1 PL e / SIL 3

3 Sin/Cos X7 Drive1) - PL e / SIL 3






1) ved. il Capitolo 4.4.5 Campi gialli = encoder che vengono valutati come sicuri.

Tabella 4.4 Combinazione di encoder - regolatore biasse encoder asse 1










1) ved. il Capitolo 4.4.5 Campi gialli = encoder che vengono valutati come sicuri.

Tabella 4.5 Combinazione di encoder - regolatore biasse encoder asse 2

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Tabella 4.8 Combinazione di encoder - regolatore triasse encoder asse 3

PRUDENZA! Escludere i cortocircuiti pericolosi!

La valutazione e il monitoraggio della sicurezza dei singoli segnali dell'en-coder nelle unità di controllo degli assi ServoOne CM non sono sufficienti per ogni caso di applicazione. Con i sistemi di encoder ad es. che non sono certificati si deve eseguire un esame completo della sicurezza.

Inoltre, si deve osservare il guasto „Fissaggio si allenta con il fermo completo oppure durante il movimento“ (norma standard per la sicurezza EN 61800-5-2, Appendice D, Tabella D.16) con i sistemi ad un canale, indipendentemente dalla certificazione.

4.4.3 Regolatore triasse

La seguente combinazione di encoder indica i possibili abbinamenti:



















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N. di giri e frequenze di segnale:

y I valori massimi per il numero di giri e per le frequenze di segnale indicati nella Tabella 4.11 e nella Tabella 4.12 non devono essere oltrepassati.

Tempo di reazione del disinserimento:

y Se in una applicazione viene utilizzata una ridondanza in forma di encoder di monitoraggio per l'encoder di processo, in questo caso la risoluzione dell'en-coder di monitoraggio determina il tempo di reazione del disinserimento per determinati allarmi.

4.4.5 Tipo di encoder “Drive”

Con l’impostazione tipo di encoder “Drive” sussiste per l’utente la possibilità di utilizzare un segnale normale dell’encoder come secondo canale per la plausibilità e la ridondan-za.

Nota:Con l’impiego della combinazione di encoder SinCos + Drive, il numero di linee di entrambi gli encoder si deve differenziare per via della plausibilità e dell’esclusione di guasti.

Il segnale dell’encoder da utilizzare, può essere scelto mediante seguenti parametri nell’unità di controllo degli assi:

Parametri ID Parametri Descrizione

30731)

51212)

71693)

ENC_CH_SDCSelAxis 1: Encoder channel select for SafePosition SDCAxis 2: Encoder channel select for SafePosition SDCAxis 3: Encoder channel select for SafePosition SDC

Impostazione: Encoder channel CH1(0) = Multi Encoder Interface4)

Encoder channel CH2(1) = Simple Encoder Interface4)

Encoder channel CH3(2) = Encoder via Motorcable4)

1) Regolatore a 1, 2 e 3 assi 2) Regolatore a 2 e 3 assi 3) Solo regolatore a 3 assi 4) ved. la successiva tabella

Tabella 4.9 Impostazione tipo di encoder “Drive”

4.4.4 Esame della sicurezza:

Un esame della sicurezza per i sistemi di encoder non certificati deve essere eseguito sulla base della norma standard per la sicurezza EN 61800-5-2, Esame del guasto e FMEA in base alla Tabella dell'Appendice D.

Esame della struttura interna dell'encoder in base alla documentazione del produttore. I punti più importanti di un simile esame possono essere:

y I segnali Sin/Cos vengono elaborati separatamente?

y Il disco dell'encoder si può staccare dall'albero oppure scivolare?

y L'encoder può venire disturbato dalla luce esterna?

y La potenza del LED di trasmissione viene regolata e ha luogo un monitoraggio End-Of-Life?

y I segnali Sin/Cos oppure i segnali TTL vengono generati mediante l'elaborazione dei segnali e/o l'interpolatore?

y I sistemi per la posizione assoluta e la traccia incrementale sono indipendenti?

y Per gli encoder che contengono ASIC complessi o simili per l'adattamento del segnale oppure per l'interpolazione, è valida la supposizione di allarme: "Se-gnale di uscita errato a causa di un malfunzionamento dell'ASIC", che non può essere escluso e non può essere diagnosticato senza l'impiego di un secondo encoder indipendente.

y Per gli encoder che utilizzano un protocollo complesso, che richiede per la sua elaborazione un processore oppure un ASIC nell'encoder, è valido il modello di allarme per i bus di comunicazione

y Con l'impiego di 2 encoder, la precisione della valutazione di sicurezza si riferi-sce sempre all'encoder con la risoluzione peggiore.

Cavo dell'encoder:

y Per il collegamento di encoder di sicurezza devono essere utilizzati solo i cavi per encoder con una lunghezza massima di 30 m.

y L’utente deve escludere i cortocircuiti tra le fasi del motore e i segnali dell’enco-der H-DSL ...

− nel connettore del motore (cavo AR)

− nel cavo del motore

− nel connettore del motore (cavo-motore)

− nel motore.

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PRUDENZA! Allarme con il fermo completo! La mancata osservanza può cau-sare danneggiamenti dei componenti elettrici o dell’apparecchio.

Con gli encoder SinCos possono insorgere degli allarmi che non ven-gono riconosciuti con il fermo completo. Per poter diagnosticare tutti gli allarmi è necessaria una rotazione dell'encoder di almeno un periodo dell'encoder entro 24 h.

Nota: Il monitoraggio dei segnali dell'encoder incrementali avviene, tra l'altro, mediante il monitoraggio della durata dell'indicatore ed è provvisto di una determinata tolleranza. Questo campo di tolleranza si estende dal 55 % fino al 130 % del livello del segnale specificato.

Nota:Il livello di integrità della sicurezza conseguibile dipende dalla scelta dell'enco-der. La valutazione del segnale dell'encoder è in grado, in abbinamento con un encoder adeguato, di conseguire il PL e conformemente alla EN ISO 13849-1 oppure il SIL 3 conformemente alla EN 61508/EN 62061.

4.4.7 Requisiti degli encoder HTL o degli impulsi di conteggio

Con l'impiego di un encoder HTL oppure con l'utilizzo di impulsi di conteggio (ad es. con interruttori di prossimità), i segnali vengono messi a disposizione dell’unità di controllo degli assi ServoOne CM per la valutazione mediante gli ingressi digitali di sicurezza).

Gli impulsi di conteggio (HTL, iniziatori e altri) possono essere utilizzati esclusivamente come ridondanza per altri encoder. Inoltre, entrambi gli encoder devono essere azionati dallo stesso motore.

Caratteristica ValoreFrequenza di segnale (massimo livello di performance) 5 kHz

Numero di giri (metodo di calcolo) Frequenza di ingresso (max,) / Risoluzione (n. di linee)

livello di ingresso +24 V DC conformemente alla EN 61131-2, Tipo 1

Tabella 4.12 Caratteristiche per encoder HTL

PosizioneInterfac-

ciaTipo

X3 / X4

X5.1 / X5.2

X11

X11

X11

X6

X11

X7X9

X8X10

Status Achse1

Status Achse 2 Status Achse 3Status Achse1Status Achse 2

Status Achse 1

SO CM-1.xxxx.x

SO CM-2.xxxx.x

SO CM-3.xxxx.x

X14

X13

X12

X12

S-ADR

S-ADR

S-ADR

X13

X12

X7 Multi Encoder Interface

X8 Simple Encoder Interface

X9 Multi Encoder Interface

X10

Regolatore biasse:Simple Encoder Interface

Regolatore triasse: Multi Encoder Interface

X12, X13, X14 Encoder via Motorcable

Multi Encoder Interface = valutazione con ASIC SSI/Hiperface/Endat/SinCos/TTL/ResolverSimple Encoder Interface = sistema di encoder incrementale TTL/SinCosEncoder via Motorcable = Hiperface DSL

Tabella 4.10 Assegnazione tipo di interfaccia encoder (Encoder-Interface)

4.4.6 Requisiti di un encoder Sin/Cos

Caratteristica Valore Soglia di erroreFrequenza di segnale 400 kHz massimo livello di performance

Numero di giri (metodo di calcolo) Frequenza di ingresso (max,) / Risoluzione (n. di linee)

Livello del segnale Segnali analogici 1 VSS

Monitoraggio della tensione di alimen-tazione Valore fisso 5 VDC, 10 VDC ±10% con tolleranza di misura ±2%

Monitoraggio dell’ampiezza Sin2+Cos2 Valore fisso 1VSS

Min.: 0,55 VSS

tolleranza di misura ±2,5%

Max: 1,3 VSS

tolleranza di misura ±2,5%

Monitoraggio della fase Sin/Cos Valore fisso 90° ±30° con tolleranza di misura ±5°

Quadrante monitoraggio segnale di conteggio / fase del segnale Valore fisso ±45°

Tabella 4.11 Caratteristiche per encoder Sin/Cos

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4.5 FSoE impostazione indirizzo SlaveCommutatore DIL S-ADR

Deci-male

Spostato di 2 bit

indiriz-zo1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 0*

x 2 x 2

0*

ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 1 4

OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 2 8

ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 3 12

OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 4 16

ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 5 20

OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 6 24

ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 7 28

OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF 8 32

ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF 9 36

OFF ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF 10 40

ON ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF 11 44

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON 1023 4092

Suddivisione degli indirizzi

* 0 non è consentito.In base all’indirizzo impostato vengono assegnati internamente tre ulteriori indirizzi.Esempio per l’indirizzo impostato “8”(Indirizzo di base): indirizzo 8Collegamento 1: indirizzo 9Collegamento 2: indirizzo 10Collegamento 3: indirizzo 11

Tabella 4.14 FSoE impostazione indirizzo con commutatore DIL S-ADR

4.4.8 Valutazione del numero di giri e del senso di rotazione

Nota:Una valutazione degli impulsi di conteggio può avvenire solo, se la struttura meccanica di due interruttori di prossimità è tale da consentire di fornire i se-gnali con uno spostamento di 90°. Altrimenti non è possibile alcuna valutazio-ne del numero di giri e del senso di rotazione!

Esame della sicurezzaL'impiego di encoder HTL oppure di interruttori di prossimità richiede un esame della sicurezza del montaggio, del cablaggio e dell'alimentazione di corrente!

Sicurezza ottenibileL'ulteriore impiego di impulsi di conteggio in aggiunta ad un encoder di processo crea, eventualmente, la necessaria ridondanza per ottenere il PL e conformemente alla EN ISO 13849-1 oppure il SIL 3 conformemente alla EN 61508/EN 62061. Gli encoder HTL vengono trattati come gli impulsi di conteggio!

4.4.9 Requisiti di un encoder HDSL

Caratteristica ValoreRisoluzione per ogni rotazione 18 Bit 20 Bit

Passo di misurazione per ogni rotazione 262.144 1.048576

Risoluzione di sicurezza per ogni rotazione* 29…213

Passo di misurazione di sicurezza per ogni rotazione* 512…8192

* per la misurazione della posizione o della velocità dell’encoder HDSL utilizzato viene impiegata solo la parte di si-curezza ( risoluzione/passi di misurazione). Queste sono riportate nella scheda tecnica dell’encoder HDSL utilizzato.

Tabella 4.13 Requisiti dell’encoder HDSL

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DE

CN

IT

EN


FunzioneReazione nel caso più

sfavorevole (Worstcase)

Funzione di sicurezza (n. di giri) attivazione SBC4)

Caso di applicazione A: i freni vengono azionati singolarmente 27,5 ms

Caso di applicazione B: i freni vengono azionati sempre tutti insieme 17,5 ms

Funzione di sicurezza (n. di giri) uscita FSoE1,4) 15,5 ms

1) Dopo questo tempo i dati sono disponibili nella memoria di uscita per FSoE, inoltre si devono prendere in considerazione, tra l’altro, il tempo di ciclo FSoE, il tempo di ciclo del sistema di controllo e il Timeout/Watchdog FSoE effettivi.

2) Questi tempi sono validi per il tempo di ciclo interno dell’apparecchio, quando viene rilevato un pacchetto FSoE valido. Inoltre per il tempo di reazione si deve prendere in considerazione il Timeout/Watchdog FSoE impostato.

3) Questi tempi sono validi per il caso: “La funzione di sicurezza è già attivata e la soglia viene superata”. I tempi di filtro di un eventuale filtro di velocità già attivato, così come l’hardware dell’encoder devono essere ulteriormente addizionati.

4) Questi tempi sono validi per il caso: “La soglia è già stata superata e la funzione di sicurezza viene attivata tramite un ingresso digitale o l’FSoE“. I tempi di filtro di un eventuale filtro di velocità già attivato, così come l’hardware dell’encoder devono essere ulteriormente addizionati.

Tabella 4.15 Tempi di reazione

Nota: In tempi di reazione degli ingressi digitali di sicurezza (SDI00-SDI03) sono validi solo per un fronte di discesa nell’ingresso di sicurezza, poiché lo “stato LOW” viene accettato come stato sicuro. Per una commutazione LOW HIGH non è specificato alcun tempo di reazione vincolante.

Nota: Con l’impiego di FSoE si prolunga il tempo di reazione qui indicato per il tempo di ciclo del sistema di controllo usato più 1 ms (nel migliore dei casi). Il tempo di reazione però si può prolungare anche per il tempo del Timeout impostato nel sistema di controllo usato (nel caso più sfavorevole = caso di anomalia).

Se l’utente del Safety-Systems configura uno o diversi collegamenti FSoE, la configura-zione del bus di campo (fieldbus) deve soddisfare i seguenti criteri:

− I dati FSoE devono essere interconnessi con il SyncManagern 5 e 6 previsto per questo scopo.

− Il tempo del ciclo bus dei dati FSoE (SyncManager 5 e 6) deve essere di 1 ms oppure un multiplo di 1 ms.

− Inoltre deve essere lo stesso oppure un multiplo del tempo di ciclo del bus dei dati normali (non sicuri) (SyncManager 2 e 3).

4.6 Tempi di reazioneIl controllo di sicurezza della versione dell’apparecchio ServoOne CM con SDC a un tem-po di ciclo standard di 4 ms. Quindi nell’interazione con i tempi di ciclo interni si ottengo-no i seguenti tempi di reazione.

FunzioneReazione nel caso più

sfavorevole (Worstcase)

Ingresso digitale di sicurezza (SDI00-SDI03) attivazione STO 12,5 ms

Ingresso digitale di sicurezza (SDI00-SDI03) attivazione SBC



Ingresso digitale di sicurezza (SDI00-SDI03) uscita mediante FSoE1) 11,5 ms

FSoE attivazione STO2) 13,5 ms

FSoE attivazione SBC2)



Funzione di sicurezza (n. di giri) attivazione STO3) 13,5 ms

Funzione di sicurezza (n. di giri) attivazione SBC3)



Funzione di sicurezza (n. di giri) uscita FSoE1,3) 12 ms

Funzione di sicurezza (n. di giri) attivazione STO4) 16,5 ms

Tabella 4.15 Tempi di reazione

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Validazione


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5 ValidazioneDefinire sempre un piano di validazione. Nel piano viene prestabilito con quali controlli e analisi si è determinata la corrispondenza della soluzione (ad es. proposta di commuta-zione) con i requisiti del proprio caso di applicazione.

Controllare, in ogni caso, se:

y Tutti i segnali di uscita, concernenti la sicurezza, vengono generati dai segnali di ingresso nella maniera corretta e logica.

y Il comportamento, in caso di guasto, corrisponde alle categorie di commutazio-ne predefinite.

y Il sistema di controllo e i mezzi di esercizio sono dimensionati sufficientemente per tutti i modi operativi e condizioni ambientali.

Dopo la conclusione delle analisi e dei controlli, redigere un rapporto di validazione. Que-sto deve contenere almeno quanto segue:

y Tutti gli oggetti da controllare.

y Il personale responsabile per il controllo.

y I dispositivi di prova (compresi i dettagli della calibratura) e gli strumenti di simu-lazione.

y I controlli eseguiti,

y I problemi riscontrati e le loro soluzioni.

y I risultati.

Custodire i risultati documentati in una forma deducibile.

5.1 Validazione della funzione di sicurezza SBCSe viene utilizzata la funzione di sicurezza SBC, questa deve essere validata dall’utente regolarmente, tuttavia almeno una volta l’anno.

La seguente tabella indica i passi delle prove da eseguire. Questa deve essere elaborata dall’alto verso il basso.

Denomina-zione

Evento

Passo di prova 1 Lasciare agire tutti i freni in modo sicuro (mediante la richiesta della funzione di sicurezza SBC per tutti gli assi) contemporaneamente per almeno 100 ms.

Passo di prova 2 Dopo l’applicazione può allentare i freni con una combinazione e una sequenza qualsiasi.

Tabella 5.1 Passi di prova per la validazione SBC

Nota:Con l’azione contemporanea di tutti i freni viene attivato un test interno, il qua-le per il raggiungimento dell’integrità della sicurezza (SIL2 / PLd) deve essere eseguito una volta l’anno e per il raggiungimento dell’integrità della sicurezza (SIL3 / PLe) almeno una volta in 24 h. Questo test viene eseguito sempre automaticamente quando si inserisce il sistema.

5.2 Validazione del monitoraggio mediante for-me caratteristiche

Se viene eseguito un monitoraggio degli ingressi STO mediante l'impiego di forme caratteristiche esterne, ad es. con l'utilizzo del generatore di impulsi di prova dell'unita di alimentazione SO-CMP, questo deve essere validato nei seguenti casi:

y Con la messa in funzione

y Dopo modifiche nell'applicazione

y Dopo la riparazione o sostituzione di apparecchi

La seguente tabella indica i passi delle prove da eseguire. Questa deve essere elaborata dall’alto verso il basso.

30

Validazione


PERICOLO! Pericolo di lesioni a causa delle parti rotanti nel motore!

x Un comportamento errato può causare gravi lesioni o addirittura la morte.

1. Se con la funzione di sicurezza „STO“ si deve prevedere anche l'effetto di una forza esterna, ad es. con carichi sospesi, questo movimento deve essere evitato in maniera sicura mediante degli ulteriori provvedimenti, ad es. mediante due freni, dispositivo di delimitazione o disposi-tivo di bloccaggio con freno.

2. A causa di un cortocircuito rispettivamente in ciascuna delle due sezioni di offset della parte di potenza, può essere attivato un movimento dell'asse per breve tempo, in funzione del numero di poli del motore. Esempio, motore sincrono: Con un motore sincrono a 6 poli il movimento può essere al massimo di 30°. Con un mandri-no a rotolamento azionato direttamente, ad es. 20 mm per ogni rotazione, questo corrisponde ad un unico movimento lineare di massimo 1,67 mm.Esempio, motore asincrono: I cortocircuiti nelle due sezioni di offset della parte di potenza non hanno, approssimativa-mente, alcun effetto, poiché con il blocco dell'invertitore il campo di eccitazione si dissolve e dopo ca. 1 s decade completamente.

Denomina-zione

Evento Risultato previsto

Stato di uscita

Il sistema è inserito

Freno e coppia sono abilitati.Gli ingressi delle funzioni di sicurezza sono "attivi" (inseriti)

L’unità di controllo degli assi ha allentato il freno/i

Passo di prova 1 Una delle uscite del generatore di impulsi di prova viene cortocircuitata con i 24 V

Il sistema di sicurezza (Safety System) disinserisce il freno e la coppia al massimo dopo 2,4 s e viene emesso un messaggio di errore.

Tabella 5.2 Passi di prova per la validazione del monitoraggio mediante forme caratteristiche

Nota:Per la ripartenza è necessario un riavvio del sistema.

5.3 Norme di sicurezzaDurante l'esecuzione della validazione, osservare le seguenti Norme per la sicurezza.

PERICOLO! Pericolo di lesioni a causa di tensioni elettriche!

Un comportamento errato causa gravi lesioni o addirittura la morte. x Se l’unità di controllo degli assi si trova nello stato „STO“, la rete elettrica, la resistenza di

frenatura e la linea della tensione diretta di link dc conducono tensioni elettriche pericolose verso il conduttore di terra. In caso di un cortocircuito nella parte di potenza anche la linea del motore conduce tensioni pericolose verso il conduttore di terra.

x Con la funzione „STO” non è possibile, senza ulteriori misure, alcun „disinserimento della tensione in caso di emergenza”. Tra il motore e l’unità di controllo degli assi non c'è alcuna separazione galvanica. Quindi sussiste un rischio di scosse elettriche oppure altri rischi di origine elettrica.

x Osservare il segnale di pericolo nell’apparecchio (vedere il pannello frontale dell’apparec-chio).

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DE

CN

IT

EN


A Appendice

A.1 Parametri della sicurezza

Collaudo del disinserimento STO “ServoOne CM”

Parametri della sicurezza secondo IEC 61508 / IEC 61800-5-2: Parametri della sicurezza secondo EN ISO 13849-1

SIL: 3 PL: e

HFT: 1 Categoria: 4

PFH: 2,54 E-08 1/h MTTFd: Per ogni canale = high

Collaudo del disinserimento SBC “ServoOne CM”Parametri della sicurezza secondo IEC 61508 / IEC 61800-5-2: Parametri della sicurezza secondo EN ISO 13849-1:

SIL: 2 PL: d

HFT: 1 Categoria: 3

PFH: 2,54 E-08 1/h MTTFd: Per ogni canale = high

A.2 Dichiarazione di conformità

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servoone cm - lti motion · tuttavia, specifichiamo che l'aggiornamento della presente...

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