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LH 5946 / 130910 / 363
Das LH 5946 ist geeignet zur Erkennung des Stillstandes von allen
Drehstrom-, Wechselstrom- und Gleichstrom-Motoren, die bei ihrem
Auslauf eine durch Remanenz bedingte Spannung erzeugen. Durch
die Einstellbarkeit der Spannungsschwelle zur Stillstandserkennung
(U
an
) und der „Stillstandszeit“ ts (Zeitverzögerung nach Unterschreiten
der Spannungsschwelle bis zum Einschalten der sicherheitsgerichteten
Ausgangsrelais) kann die Funktion den verschiedensten Motoren und
Anwendungen angepasst werden.
Grundfunktion des LH 5946
An die Klemmen A1-A2 wird die Hilfsspannung des Gerätes angeschlossen;
die LED „UH“ leuchtet grün. Bei Unterspannung oder fehlender
Hilfsspannung sind die Sicherheitsausgänge des Gerätes grundsätzlich
nicht freigegeben.
Werden die Halbleiter – Meldeausgänge verwendet, ist deren
Versorgungsspannung (typisch DC 24 V) an A3(+) und A4 zusätzlich
anzuschließen.
Ein an die Klemmen L1-L2-L3 des LH 5946 angeschlossener Elektromotor
erzeugt beim Auslauf (Betriebsspannung am Motor abgeschaltet) eine
drehzahlproportionale, durch den Restmagnetismus (Remanenz) bedingte
Induktionsspannung.
Diese Spannung wird durch das Gerät auf 2 Messkanälen redundant
ausgewertet. Dazu dienen die Messeingangsklemmen L2 und L3, wobei
L1 gemeinsamer Bezugspunkt ist.
Sinkt diese Spannung an beiden Kanälen unter den eingestellten
Ansprechwert U
an
, erkennt das LH 5946 dies als Stillstand und schaltet,
wenn die Klemmen des Rückführkreises X1-X2 geschlossen sind, nach der
eingestellten „Stillstandszeit“ t
s
die sicherheitsgerichteten Ausgangskontakte
23-24, 33-34 und 43-44 ein, während der Kontaktpfad 11-12 öffnet.
Alle 4 sicherheitsgerichteten Kontaktpfade bestehen je aus einer Reihen-
schaltung von zwangsgeführten Kontakten zweier Sicherheitsrelais.
Gleichzeitig zieht das Melderelais an (53-54 schließt),der Halbleiterausgang
„ON“ wird eingeschaltet und die LED „OUT“ leuchtet grün. Während des
Ablaufs von t
s
blinkt diese LED.
Überschreitet die an den Klemmen L1-L2-L3 des LH 5946 gemessene
Spannung auf einem der Messkanäle den Wert von Uan plus Hysterese
(der angeschlossene Motor wird bestromt oder läuft durch mechanische
Einwirkung an), so werden die zwangsgeführten Ausgangsrelais sofort
abgeschaltet (Sicherheitskontakte 23-24, 33-34 und 43-44 öffnen,
Sicherheitskontakte 11-12 schließen). Das Melderelais fällt ab (53-54
öffnet), der Halbleiterausgang „ON“ sperrt und die LED „OUT“ leuchtet
gelb (
U
an
überschritten).
Rückführkreis X1 - X2
Wenn mit den Sicherheitskontakten 23-24, 33-34 und 43-44 externe
Schütze / Komponenten (z.B. zur Kontaktverstärkung oder -vervielfachung)
angesteuert werden, müssen letztere auf ihre sicherheitsgerichtete Funktion
mit überprüft werden.
Dies geschieht mit Hilfe des Rückführkreises (Klemmen X1-X2), an den
die Öffnerkontakte der Schütze / Komponenten angeschlossen werden
(siehe Anschlussbeispiele).
Das LH 5946 gibt seine Sicherheitsausgänge nur frei, wenn bei erkanntem
Motorstillstand der Rückführkreis X1-X2 geschlossen ist, d.h. die externen
Schütze / Komponenten sich in Ruhelage befinden (die Öffnerkontakte
sind geschlossen).
Solange die Sicherheitsausgänge auf Grund von Motorlauf oder einem
extern verursachten Fehler nicht freigegeben sind, muss der Rückführkreis
X1-X2 geschlossen sein, andernfalls wird der Fehler „Rückführkreis“
erkannt.
Wird der Rückführkreis nicht benötigt, so sind die Klemmen X1-X2 zu
brücken.
Geräte- und Funktionsbeschreibung
Fehlerüberwachung
Das LH 5946 beinhaltet umfangreiche Vorkehrungen zur Erkennung von
Fehlern, die die funktionale Sicherheit des Gerätes beeinträchtigen könnten.
Die Überprüfung auf solche Fehler erfolgt sowohl beim Einschalten der
Hilfsspannung als auch zyklisch während des Betriebs. Tritt ein Fehler
auf, schalten die Ausgangsrelais ab, der Fehlerzustand wird durch die LED
„ERR“ bzw. „UH“ angezeigt, und der Halbleiterausgang „ERR“ schaltet ein.
Bei den sicherheitsrelevanten Fehlern wird unterschieden zwischen extern
verursachten Fehlern (Drahtbruch / Offset, Gleichzeitigkeitsfehler, Fehler
Rückführkreis) und internen Gerätefehlern.
Die Fehlermeldungen für Drahtbruch / Offset und Rückführkreis können
entweder
gespeichert
oder nach Fehlerbehebung
automatisch resettet
werden (s. Abschnitt „Fehlerspeicherung“).
Drahtbruch / Offset
Die Zuleitungen der Messeingangsklemmen L1-L2-L3 zum Motor
werden ständig auf Drahtbruch überwacht, ebenso auf einen Gleich-
spannungsoffset größer als U
an
.
Bei einem Drahtbruch- oder Offset-Fehler werden die Ausgangsrelais sofort
abgeschaltet und die LED „OUT“ leuchtet gelb.
Zusätzlich erfolgt verzögert eine Fehlermeldung (bei Drahtbruch nach 2 s,
bei Offsetfehler nach 8 s): Der Halbleiterausgang „ERR“ schaltet ein und
die LED „ERR“ blinkt mit dem Fehlercode 2 bzw. 3, je nachdem ob die
Unterbrechung / der Offset zwischen L1 und L2 bzw. L1 und L3 auftrat.
Gleichzeitigkeit der Messsignale
Als eine weitere Sicherheitsfunktion werden zusätzlich die Messsignale
beider Eingänge (L2 und L3) ständig miteinander verglichen. Auf diese
Weise kann auch der interne Ausfall eines Messkanals frühzeitig erkannt
werden.
Sind die Messsignale länger als 2,5 s unterschiedlich (ein Kanal >
Uan, der andere < Uan), wird der Gleichzeitigkeitsfehler gemeldet: Der
Halbleiterausgang „ERR“ schaltet ein und die LED „ERR“ blinkt mit dem
Fehlercode 5.
Wenn nachfolgend auch der Messkanal, der Signale > U
an
hatte, nunmehr
keine Signale liefert (Messeingangsspannung wurde < Uan), bleibt der
Gleichzeitigkeitsfehler trotzdem gespeichert; die Ausgangsfreigabe ist
gesperrt.
Die Gleichzeitigkeitsfehler-Meldung wird erst zurückgesetzt, wenn auf
beiden Kanälen wieder gleichzeitig Signale > U
an
detektiert werden. Wenn
danach die Messsignale beider Kanäle erneut (gleichzeitig) < U
an
werden,
ziehen die Ausgangsrelais wieder an.
Fehler im Rückführkreis X1-X2
Wie schon erwähnt, tritt die Fehlermeldung „Rückführkreis“ auf, wenn
bei nicht freigegebenen Sicherheitsausgängen (Ausgangsrelais
abgefallen) keine Verbindung zwischen den Klemmen X1-X2 besteht: Der
Halbleiterausgang „ERR“ wird eingeschaltet und die LED „ERR“ gibt eine
Fehlermeldung mit Blinkcode 4.
Auch wenn dann danach beide Messeingänge Signale < U
an
haben und
außer der fehlenden Verbindung zwischen X1 und X2, keine weiteren
Fehler mehr vorliegen, bleibt der Fehler „Rückführkreis“ erhalten und die
Ausgänge werden weiterhin nicht freigegeben.
Wird der Rückführkreis jetzt geschlossen und ist keine Speicherung der
externen Fehler aktiviert (siehe Abschnitt „Fehlerspeicherung“), so werden
die Ausgangsrelais freigegeben, d.h. sie ziehen an.
Interne Gerätefehler
Interne Gerätefehler werden unabhängig von der Beschaltung des Reset-
einganges X3 stets gespeichert und führen zum sofortigen Abfallen der
Ausgangsrelais, zum Einschalten des Halbleiterausgangs „ERR“ und zu
einer Fehlermeldung mit der LED „UH“, die dazu ihre Farbe von grün auf
rot wechselt.
Beispiele für intern erkannte Gerätefehler sind:
•
Fehler an den Sicherheits-Ausgangsrelais (z.B. verschweißte Kontakte)
•
Interne Fehler an den Messkanälen und der Auswertung
•
Interne Fehler an der Ansteuerung der sicherheitsgerichteten
Ausgangsrelais
•
Fehler an den Einstellpotis für U
an
und t
s
•
Unterspannungsfehler (LED „ERR“ blinkt mit Blinkcode 1)
Geräte- und Funktionsbeschreibung
