Función Inverter Enable

Descripción funcional

Con la función Inverter Enable (IE), puede activar una parada segura definida para los accionamientos.

En relación a los estándares correspondientes, se cumplen los requisitos de la categoría de parada 0 (Safe Torque Off, STO) y la categoría de parada 1 (Safe Stop 1, SS1). Ambas categorías desencadenan un estado del motor sin par, mientras que la parada segura SS1 adquiere este estado después de un tiempo predefinido. Tras realizar un análisis de peligros y de riesgos, puede que sea necesario elegir un freno adicional como opción de seguridad (por ejemplo, para cargas suspendidas).

Con las variantes E/F del Lexium 62, también es posible utilizar funciones de seguridad ampliadas, como la función Safely Limited Speed (SLS) relacionada con el Safety Logic Controller TM5CSLC•00FS y el software EcoStruxure Machine Expert - Safety asociado.

Alcance de funcionamiento (función de seguridad específica)

Los Lexium 62 Servo Drives están disponibles en las variantes C/D/G de dos canales con la función Inverter Enable. Las variantes C/D/G se han desarrollado para ejecutar la función Inverter Enable de acuerdo con SIL 3 o PL e. Para tal fin, debe existir una conexión de dos canales. Por este motivo, las variantes C/D/G tienen la conexión adicional CN11.

En SIL 3 / PL e /, la Categoría 4 está limitada a 100 ejes por función de seguridad.

Las variantes C/D/G se pueden conectar en una configuración de canal único. En este caso, el segundo contacto se puentea. Para ello, se proporciona una propuesta de aplicación independiente (para obtener más información, consulte Propuesta de aplicación para las variantes C/D/G de canal único puenteado).

Las variantes C/D/G de dos canales se pueden conectar si se cumplen distintas condiciones en las que se puedan descartar posibles errores determinados. Si no se puede descartar un posible error, será necesario tomar medidas adicionales (prueba de pulsos o diagnósticos).

Como las variantes C/D/G se pueden conectar en una configuración de canal único o de dos canales, el resultado es una combinación de las aplicaciones. Para comprobar que esta aplicación tiene la conexión adecuada, se facilita un procedimiento de prueba.

Principio de funcionamiento

• Tras activar el dispositivo de parada de emergencia, se inicia una desaceleración controlada del accionamiento.

• Durante el proceso, la tensión del bus DC aumenta hasta que se activa la resistencia de frenado.

• En la resistencia de frenado, la energía que se devuelve desde el motor se convierte en calor.

• El interruptor de potencia K1 o la señal de la función Inverter Enable deben seguir recibiendo alimentación hasta que el accionamiento se detenga.

• En la última etapa del tiempo de desaceleración normal, la señal de Inverter Enable se apaga mediante los contactos con demora de K3.

• A continuación, el accionamiento se encontrará en un estado de seguridad definido.

Diagrama de bloques de Inverter Enable:

1 Trifásico (AC)

2 Contactor de red K1

3 IP54 (armario eléctrico) o superior

4 Parte de la función de seguridad

5 Fuente de alimentación del Lexium 62 Drive System (no forma parte de la función de seguridad)

6 Dispositivo de conmutación de seguridad K3

7 Botón de parada de emergencia

Estado de seguridad definido

La función Inverter Enable es sinónimo de la función "Safe Torque Off (STO)" de acuerdo con la norma IEC 61800-5-2. El dispositivo se establece en este estado sin par de forma automática cuando se detectan errores, por lo que este es el estado de seguridad definido del accionamiento.

Modo de funcionamiento

El circuito de seguridad con la función Habilitar convertidor se ha desarrollado para minimizar el desgaste del contactor de red. Cuando se activa el botón de parada o parada de emergencia, el contactor de red no se apaga. El estado de seguridad definido se establece eliminando la función "InverterEnable" del optoacoplador en la etapa de potencia. De esta forma, las señales PWM no pueden controlar la etapa de potencia y se impide un arranque de los accionamientos (bloqueo del patrón de pulsos).

Puede usar la función Inverter Enable para implementar la función de control de parada en caso de emergencia (EN 60204-1) para las categorías de parada 0 y 1. Use un circuito de seguridad externo apropiado para impedir el reinicio involuntario del accionamiento tras una parada, tal y como exige la directiva de la máquina.

Categoría de parada 0

En el caso de la categoría de parada 0 (Safe Torque Off, STO), el motor funciona hasta detenerse (siempre y cuando no haya fuerzas externas que lo impidan). La función relacionada con la seguridad STO tiene como objetivo ayudar a evitar un arranque imprevisto, no a parar un motor, y por lo tanto corresponde a una parada no asistida de acuerdo con IEC 60204-1.

En circunstancias en las que existan influencias externas, el tiempo hasta que el motor se para lentamente depende de las propiedades físicas de los componentes utilizados (por ejemplo, el peso, el par, la fricción, etc.). Además, pueden ser necesarias medidas adicionales como, por ejemplo, frenos mecánicos, para evitar la aparición de un peligro. Esto es, si esto supone un peligro para sus empleados o su instalación, deberá tomar las medidas adecuadas ( consulte la sección Análisis de peligros y de riesgos).

Categoría de parada 1

Para paradas de la categoría 1 (Safe Stop 1, SS1), puede solicitar una parada controlada desde Logic Motion Controller. La parada controlada por medio de Logic Motion Controller no es relevante para la seguridad, no está supervisada y no se lleva a cabo de la manera definida en caso de un corte de alimentación o si se detecta un error. El apagado final del estado de seguridad definido se obtiene al desconectar la entrada de la función Inverter Enable. Para implementarlo, es necesario utilizar un dispositivo externo de conmutación relacionado con la seguridad con una demora de seguridad (consulte esta propuesta de aplicación).

Independientemente de la función de seguridad, el controlador reconoce los errores detectables que no afectan a dicha función, y evita así que el accionamiento se inicie desactivando el contactor de red. El contactor K2 impide que el contactor de red se active.

Ejecución del silenciamiento

Para ejecutar el silenciamiento, determine el tiempo de reacción de silenciamiento del apagado, esto es, sin la función Inverter Enable, en la aplicación. Si la evaluación de riesgos de la máquina exige un tiempo de respuesta, debe tener en cuenta el tiempo de respuesta total de la máquina. Es decir, debe tener en cuenta los componentes relacionados con las funciones de seguridad desde el sensor hasta el eje de accionamiento o la mecánica accionada. El tiempo de reacción determinado debe corresponderse con los resultados del análisis de peligros y de riesgos.

Funciones relacionadas con la seguridad ampliadas: principio de funcionamiento

El concepto de seguridad se basa en la consideración general de que el movimiento de desplazamiento de seguridad necesario lo realizan el controlador y el accionamiento. El sistema de seguridad controla que se ejecute correctamente el movimiento, y si este no se cumple, inicia el nivel de recuperación necesario (por ejemplo, el estado de seguridad definido).

A continuación, describimos un ejemplo de la función Safe Limited Speed (Velocidad con limitación segura, SLS por sus siglas en inglés):

Se conecta una cortina de luz a una entrada digital de seguridad. Cuando una persona accede a la zona protegida pasando por la cortina de luz, la información correspondiente se transmite al Safety Logic Controller (SLC) y al Logic Motion Controller (LMC) desde el bus Sercos. A continuación, el Logic Motion Controller inicia el movimiento de desplazamiento correspondiente, por ejemplo, desacelerando y utilizando después un movimiento lento. Después de un tiempo de demora ajustable, este movimiento lento se supervisa mediante las variantes E/F del Lexium 62. Tras superar el valor límite ajustable (por ejemplo, una velocidad elevada), se introduce el nivel de recuperación necesario, por ejemplo, el estado de seguridad definido.

Aplicación de la función SLS de seguridad:

Funciones de seguridad ampliadas: función Inverter Enable desde la entrada de hardware

Las variantes E/F del Lexium 62 se han desarrollado principalmente para poder utilizar las funciones de seguridad ampliadas. Cuentan con la entrada de hardware para la función Inverter Enable de dos canales en el conector CN11. El conector CN6 también es compatible con la función Inverter Enable de canal único para las variantes C/D/G. Sin embargo, para las variantes E/F del Lexium 62, solo se debe utilizar esta función Inverter Enable de dos canales. Todavía es necesario realizar algunos ajustes de configuración y parámetros mediante el software. Si está cableada, la función Safe Torque Off STO) se puede activar desde las entradas de Inverter Enable IEA/IEB o el bus Sercos. Puede configurar el módulo de seguridad del Lexium 62 Drive System para que ignore la entrada de hardware. En este caso, la función Safe Torque Off (STO) solo se puede activar enviando una solicitud a través del bus Sercos. De lo contrario, si la entrada de hardware no se ignora, se comprueban ambas solicitudes (la entrada de hardware y el bus Sercos) y se activa la función Safe Torque Off (STO) si una o ambas solicitudes están activas. La configuración predeterminada tiene en cuenta la entrada de hardware.

Funciones de seguridad ampliadas: estado de seguridad definido

Validez del caso de seguridad

Para obtener más información, póngase en contacto con su Representante de Schneider Electric.

Interfaz y control