Oper‐
ating
instru
ctions
B E T R I E B S A N L E I T U N G
d e
Sichere Motor-Feedback-Systeme
1
Zu diesem Dokument
Bitte lesen Sie diese Betriebsanleitung sorgfältig, bevor Sie mit dem sicheren
Motor-Feedback-System arbeiten, es montieren, in Betrieb nehmen oder warten.
Nur bei konsequenter Einhaltung der Vorgaben dieser Betriebsanleitung kann der
Hersteller die Sicherheitsfunktion gewährleisten.
Dieses Dokument ist ein Originaldokument.
1.1 Funktion dieses Dokuments
Diese Betriebsanleitung leitet das qualifizierte technische Personal des Maschi‐
nenherstellers bzw. Maschinenbetreibers zur sicheren Montage, Elektroinstalla‐
tion, Inbetriebnahme sowie zum Betrieb, zur Wartung und zur Außerbetriebset‐
zung des sicheren Motor-Feedback-Systems an.
Diese Betriebsanleitung ist allen Personen zugänglich zu machen, die mit dem
sicheren Motor-Feedback-System arbeiten.
Darüber hinaus sind für die Planung und den Einsatz von sicherheitsgerichteten
Sensoren wie dem sicheren Motor-Feedback-System technische Fachkenntnisse
notwendig, die nicht in diesem Dokument vermittelt werden. Grundsätzlich sind
die behördlichen, gesetzlichen und sicherheitsrelevanten Vorschriften bei der
Montage und beim Betrieb des sicheren Motor-Feedback-Systems einzuhalten.
1.2 Symbole und Dokumentkonventionen
WARNUNG
Ein Sicherheitshinweis weist Sie auf konkrete Vorgaben zur sicheren Montage
und Installation des sicheren Motor-Feedback-Systems hin. Dies soll Sie vor
Unfällen bewahren. Lesen und befolgen Sie Sicherheitshinweise sorgfältig!
HINWEIS
Weist auf nützliche Tipps und Empfehlungen hin.
b
Handlungsanweisungen sind durch einen Pfeil gekennzeichnet. Lesen und
befolgen Sie Handlungsanweisungen sorgfältig.
1.3 Zugehörige Dokumente
•
Technische Information „HIPERFACE DSL
®
MASTER“, Artikelnummer
8017596, Stand vom 17.01.2019 (oder neuer).
•
Auch auf eine gefährliche Fehlfunktion wird in der technischen Information
„HIPERFACE DSL
®
MASTER“ eingegangen.
2
Zu Ihrer Sicherheit
Dieses Kapitel dient Ihrer Sicherheit und der Sicherheit der Anlagenbenutzer.
2.1 Grundlegende Sicherheitshinweise
Für Einbau und Verwendung des Motor-Feedback-Systems sowie für die Inbetrieb‐
nahme und wiederkehrende technische Überprüfungen gelten die nationalen und
internationalen Rechtsvorschriften, insbesondere:
•
Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
•
Arbeitsmittelbenutzungsrichtlinie 2009/104/EG
•
Unfallverhütungsvorschriften und Sicherheitsregeln
•
sonstige relevante Sicherheitsvorschriften
Hersteller und Bediener der Maschine, an der das sichere Motor-Feedback-Sys‐
tem verwendet wird, müssen alle geltenden Sicherheitsvorschriften und -regeln in
eigener Verantwortung mit der für sie zuständigen Behörde abstimmen und ein‐
halten.
Der Hersteller des verbundenen Antriebssystems muss bei der Auslegung des
Antriebssystems die Sicherheitsanforderungen erfüllen, die in der technischen
Information „HIPERFACE DSL
®
MASTER“ beschrieben sind.
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Motor-Feedback-System ist aufgrund seiner Ausstattung zum dynamischen
und präzisen Betrieb von Servo-Regelkreisen prädestiniert.
Das Gesamtsystem, bestehend aus Encoder, Auswertesystem, Servo-Umrichter
und Motor, bildet einen Regelkreis.
Der sicherheitsgerichtete Einsatz von sicheren Motor-Feedback-Systemen mit
HIPERFACE DSL
®
Schnittstelle bezieht sich auf die Anwendung in Verbindung mit
Servosystemen, die mit dreiphasigen AC-Synchronmotoren sowie alternativ an AC-
Asynchronmotoren arbeiten.
Folgende Informationen können aus den digitalen Positionssignalen des direkt an
der Motorwelle angekoppelten Motor-Feedback-Systems abgeleitet werden:
•
bei AC-Synchronmotoren die Drehzahl- oder Geschwindigkeitsinformation
sowie die Kommutierungsinformation
•
bei Asynchronmotoren die Drehzahl- oder Geschwindigkeitsinformation.
Das sichere Motor-Feedback-System kann, in Kombination mit einem Antriebssys‐
tem gemäß IEC 61800-5-2, in Sicherheitsanwendungen bis Kategorie 3 und PL d
nach EN ISO 13849, SIL2 nach IEC 61508 oder SIL CL3 nach EN 62061 einge‐
setzt werden.
Der Encoder entspricht dem Sicherheits-Integritätslevel SIL 2. Der Encoder ent‐
spricht der systematischen Eignung SC3. Nur in einer redundanten Architektur
kann der Encoder für SIL-3-Anwendungen eingesetzt werden. In allen anderen Fäl‐
len, d. h., im Standalone-Betrieb, ist er maximal für SIL-2-Einsatzbereiche einzu‐
setzen.
Es erfüllt die Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und dient zur
Unterstützung des Antriebssystems bei der Gewährleistung von:
•
Sicherheitsfunktionen, die auf der sicheren Absolut-Positionsinformation
basieren
•
Sicherheitsfunktionen, die auf den inkrementellen Positionsinformationen
basieren
Die Sicherheitsfunktionen gelten nur für eine einzige Motorumdrehung (single‐
turn).
Für Sicherheitsfunktionen, die auf der sicheren multiturn Absolut-Position basie‐
ren, liefert das Motor-Feedback-System beim Einschalten nur einen Kanal ohne
sicherheitsgerichtete Diagnose. Ein zweiter Kanal muss vom Benutzer mit Hilfe
anderer Maßnahmen realisiert werden.
Dieser zweite Kanal kann vom Benutzer bereitgestellt werden, indem die Position
des Motor-Feedback-Systems vor dem Ausschalten gespeichert und beim nächs‐
ten Einschalten mit der Startposition des Motor-Feedback-Systems verglichen
wird.
Nur bei Übereinstimmung der Werte kann die multiturn Absolut-Position sicher‐
heitsgerichtet verwendet werden. Andernfalls muss vom Benutzer eine Referenz‐
fahrt durchgeführt werden. Ohne zweiten Kanal für die multiturn Absolut-Position
muss bei jedem Einschalten des Motor-Feedback-Systems eine Referenzfahrt
durchgeführt werden, um die Absolut-Position zu bestätigen.
Das Motor-Feedback-System ist nicht in der Lage, eigenständig einen sicheren
Zustand des Antriebssystems herbeizuführen. Das Antriebssystem muss den
sicheren Zustand als Reaktion auf einen angezeigten Fehler des Motor-Feedback-
Systems herbeiführen.
WARNUNG
Das sichere Motor-Feedback-System darf nur innerhalb der Grenzen der vor‐
geschriebenen und angegebenen technischen Daten, Maße und Toleranzen
der Maßbilder und Betriebsbedingungen verwendet werden; angegebene
Anzugsdrehmomente müssen eingehalten werden.
Bei jeder anderen Verwendung sowie bei Veränderungen am Gerät – auch im
Rahmen von Montage und Installation – verfällt jeglicher Gewährleistungsan‐
spruch gegenüber der SICK STEGMANN GmbH.
2.3 Bestimmungswidrige Verwendung
Das Motor-Feedback-System muss exakt gemäß den Vorgaben der Installations‐
anweisung montiert und justiert werden. Jede Fehlinstallation oder Fehljustage
des Encoders kann die spezifizierten Funktionen und Daten beeinträchtigen, eine
teilweise Einschränkung oder ein Totalausfall der spezifizierten Sicherheitsfunktio‐
nen ist im Einzelfall nicht ausgeschlossen.
WARNUNG
Können in der Anwendung Anregungen in der Nähe der Resonanzfrequenzen
nicht sicher ausgeschlossen werden, sind geeignete Tests des gesamten
Antriebssystems bei der ersten Inbetriebnahme der Anlage durchzuführen.
Geeignete Abhilfemaßnahmen sind einzubauen.
WARNUNG
In der Nähe der Resonanzfrequenzen kann es physikalisch bedingt zu Verlet‐
zungen der spezifizierten Genauigkeit des Positionswerts kommen. Bei einer
sehr hohen Amplitude der mechanischen Anregung in der Nähe der Reso‐
nanzfrequenzen kann es auch zu einer Störung bzw. zum Ausfall der spezifi‐
zierten Sicherheitsfunktionen kommen. Wir empfehlen, den Betrieb in der
Nähe der Resonanzfrequenzen zu vermeiden oder mindestens die Amplitude
zu begrenzen.
2.4 Anforderungen an die Qualifikation des Personals
Das sichere Motor-Feedback-System darf nur von befähigten Personen montiert,
in Betrieb genommen, geprüft, gewartet und verwendet werden. Befähigt ist, wer
•
über eine geeignete technische Ausbildung verfügt,
•
vom Maschinenbetreiber in der Bedienung und den gültigen Sicherheitsricht‐
linien unterwiesen wurde, und
•
Zugriff auf diese Betriebsanleitung hat.
3
Projektierung
WARNUNG
Die Versorgungsspannung muss aus PELV-Systemen (EN 50178) erzeugt und
durch externe Mittel auf 15 V DC begrenzt werden. Das Motor-Feedback-Sys‐
tem entspricht Schutzklasse III nach DIN EN 61140. Wenn die Versorgungs‐
spannung nicht aus PELV-Systemen erzeugt wird, müssen benutzerseitig
andere Maßnahmen ergriffen werden, die eine sichere Trennung zu netzspan‐
nungsführenden Teilen gewährleisten.
WARNUNG
Nur Temperatursensoren mit doppelter oder verstärkter Isolation gemäß
Schutzklasse II (IEC 61140:2016) verwenden, da es keine galvanische Tren‐
nung des Temperatursensors im Motor-Feedback-System gibt. Der Strom des
Netzteils, welches das Motor-Feedback-System versorgt, muss auf einen
maximalen Dauerstrom von 1 A begrenzt werden; entweder durch das Netz‐
teil selbst oder durch eine Sicherung.
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