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Frequenzumrichter

Sicherheitsfunktionen im Antrieb integriert

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Bei den aktuellen Frequenzumrichterbaureihen, die auf der All-Compatible-Plattform basieren, ist STO ein Standardmerkmal. STO kann einfach um eine Vielzahl zusätzlicher Sicherheitsfunktionen mit Optionsmodulen erweitert werden.

Mehr Sicherheitsfunktionen in einem Modul

Werden weitere integrierte Sicherheitsfunktionen benötigt, kann dies über das optionale, geberlose und TÜV-zertifizierte Sicherheitsfunktionsmodul FSO-12 realisiert werden. Dieses kompakte Modul arbeitet nahtlos mit den Frequenzumrichtern zusammen und kann in Systemen bis zu SIL 3/PL e auch ohne Geberrückführung eingesetzt werden. In dem kompakten Steckmodul sind mehrere Sicherheitsfunktionen zusammengefasst:

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  • sicherer Stopp 1 (SS1),
  • sicherer Halt im Notfall (SSE),
  • sichere Bremsenansteuerung (SBC),
  • sicher begrenzte Drehzahl (SLS),
  • sichere maximale Drehzahl (SMS) und
  • die Verhinderung des unerwarteten Anlaufs (POUS).

Sollten zusätzlich die Sicherheitsfunktionen sichere Drehrichtung (SDI) und sichere Drehzahlüberwachung (SSM) gebraucht werden, hat ABB das Sicherheitsfunktionsmodul FSO-21 im Programm. Für die optionale sichere Geberrückführung kommt das sichere Inkrementalgeber-Schnittstellenmodul FSE-31 zum Einsatz.

Das Sicherheitsfunktionsmodul FSO-12 wird mit dem Inbetriebnahmetool Drive Composer pro, dem gemeinsamen PC-Tool für alle Frequenzumrichter der All-compatible-Plattform, einfach in Betrieb genommen und konfiguriert. Mit dem FSO-12 erhält der Anwender die fertige Funktionalität direkt im Frequenzumrichter. Er muss weder programmieren, noch herausfinden, wie er die Logik mit diskreten Sicherheitsschaltgeräten verdrahtet. Zu den Vorteilen für Maschinenbauer, Konstrukteure oder Maschinennutzer gehören ein geringerer Verkabelungsaufwand, der Kosten spart, sowie Safety Design mit geringerem Platzbedarf und eine hohe Flexibilität. Denn Änderungen sind auch nachträglich durch die Parametrierung möglich.

Profisafe über Profinet für einfachere systemweite Sicherheit

Mit der Profisafe-Kommunikation über Profinet können viele Antriebe mit einer Sicherheits-SPS wie der AC500-S von ABB als Teil einer systemweiten Sicherheitslösung verbunden werden. Diese Lösung ermöglicht eine sichere Ansteuerung des Antriebs über Profinet sowie einen geringeren Verdrahtungsaufwand und vereinfacht die Planung und den Aufbau größerer Sicherheitssysteme. Eine Hardwareverdrahtung ist zwar optional möglich, jedoch in vielen Anwendungen nicht notwendig. Die Sicherheits-SPS erledigt die sichere Steuerung und Überwachung mehrerer Antriebe im Verbund, während die antriebsnahe Sicherheitsfunktionalität direkt im Frequenzumrichter realisiert wird.

Design-Tool erleichtert Konstrukteuren die Arbeit

Die Maschinenrichtlinie fordert von den Maschinenherstellern, ein Risikomanagement durchzuführen und zu dokumentieren. Der Safety-Designer analysiert hierbei die Gefahren, um festzustellen, wo an der betreffenden Maschine Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind. Daraus werden notwendige Sicherheitsfunktionen und passende Sicherheitsstufen abgeleitet, die für eine sichere Maschine notwendig sind. Die Verwendung zertifizierter Sicherheitskomponenten, wie der Sicherheitsfunktionen in den ABB-Frequenzumrichtern, erleichtern das Design und die Validierung des Sicherheitssystems wesentlich.

Das von ABB entwickelte Design-Tool FSDT-01 für funktionale Sicherheit erleichtert durch seine übersichtliche grafische Oberfläche Konstrukteuren die Arbeit beim Design und bei der Berechnung des Sicherheitssystems. Die Sicherheitskomponenten sind mit den Sicherheitsdaten in einer Bibliothek hinterlegt, können einfach ausgewählt und entsprechend der erforderlichen Sicherheitsfunktion verschaltet werden. Da das VDMA-Format für die Bibliotheken unterstützt wird, können auch weitere nach diesem Format standardisierte Bibliotheken in das Tool eingelesen werden. Das Werkzeug berechnet den gesamten erreichten Safety Integrity Level (SIL) beziehungsweise den Performance Level (PL) und der Anwender hat einen schnellen Überblick, ob das Design des Sicherheitssystems den Anforderungen entspricht oder angepasst werden muss. Größere Projekte werden übersichtlich in einzelne Sicherheitsbereiche untergliedert.

Alles in allem vereinfacht und beschleunigt dieses Tool den gesamten Prozess – Design, Verifizierung und Dokumentation nach den Normen zur Maschinensicherheit EN/IEC 62061 und EN ISO 13849-1.

* Fred Donabauer ist Leiter Produktmanagement LV Drives bei der ABB Automation Products GmbH in 68526 Ladenburg, Tel. (0 62 03) 71-7717, drives.motors@abb.com

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