Funktion Safe Force Off (SFO)

Funktionsbeschreibung

Über die Funktion SFO (Safe Force Off) können die Segmente in einen definierten sicheren Zustand gesetzt werden. Im definierten sicheren Zustand überträgt das Segment über das Magnetfeld keine Kraft auf die Carrier.

Die Funktion SFO (Safe Force Off) bezieht sich auf folgende Komponenten:

• Lexium™ MC Anschlussmodule
• Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegmente
• Lexium™ MC12 Carrier

• Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente

Im Sinne der einschlägigen Normen (IEC 60204-1) lassen sich soe die Anforderungen der Stopp-Kategorie 0 (SFO) und Stopp-Kategorie 1 (Safe Stop 1, SS1) erfüllen. Beide Kategorien enden in einem kräftefreien Segment, wobei SS1 diesen Zustand nach einer vordefinierten Zeit einnimmt.

Draufsicht - Lexium™ MC12 multi carrierTrack

Element	Beschreibung
1	Schaltschrank
2	Das Lexium™ MC Anschlussmodul ist über das Lexium™ MC Leistungskabel und das Lexium™ MC Versorgungs-Verbindungselement von unten mit dem Track verbunden. Siehe die nachfolgende Abbildung. Siehe auch das Kapitel „Produktüberblick\Lexium MC Anschlussmodul“.
3	Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gerade, siehe das Kapitel „Produktüberblick\Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gerade“.
4	Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gebogen, siehe das Kapitel „Produktüberblick\Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gebogen“.
5	Lexium™ MC12-Carrier, siehe „Produktüberblick\Lexium™ MC12-Carrier“.
6	Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement mit SFO-Stecker, siehe „Produktüberblick\Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente“.
7	Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement, siehe „Produktüberblick\Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente“.

Funktionsprinzip

Über das SFO-Signal werden die Segmente in einen definierten sicheren Zustand gesetzt. Im definierten sicheren Zustand überträgt das Segment über das Magnetfeld keine Kraft auf die Carrier.

Die Spannungsversorgung braucht nicht unterbrochen zu werden. Im Stillstand erfolgt jedoch keine Überwachung.

Funktionsumfang (designierte Sicherheitsfunktion)

Die Funktion SFO (Safe Force Off) bezieht sich auf Lexium™ MC Anschlussmodule, Lexium™ MC Versorgungs-Verbindungselemente, Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegmente, Lexium™ MC12 Carrier und Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente, im Folgenden zusammenfassend als Lexium™ MC12 multi carrier bezeichnet.

Die Funktion wird über ein Signal (Paar) aktiviert/deaktiviert, das über ein Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement mit SFO-Stecker in einem frei wählbaren Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gerade oder Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment gebogen eingespeist wird. Das Signal wird mit den Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente an alle Segmente weitergeleitet, die zur selben SFO-Gruppe gehören.

Die Versorgungsspannung (48-VDC-Zwischenkreis) braucht nicht unterbrochen zu werden.

Lexium™ MC Anschlussmodul

• Das Lexium™ MC Anschlussmodul (3) trägt zum Schutz des Lexium™ MC12 multi carrier-Tracks gegen Überspannung bei.

• Das Lexium™ MC Anschlussmodul (3) versorgt den Lexium™ MC12 multi carrier-Track mit Spannung (Zwischenkreis).

  Das Lexium™ MC Leistungskabel (4) wird mit dem Lexium™ MC Versorgungs-Verbindungselement (5) am unteren Ende eines Segments verbunden.

• Der Zwischenkreis (7) (bis 60 A) im Lexium™ MC12 multi carrier-Track wird von Segment zu Segment über die Lexium™ MC Versorgungs-Verbindungselemente (6) verteilt.

Untersicht - Lexium™ MC12 multi carrier-Track

SFO (Safe Force Off)

Draufsicht - Lexium™ MC12 multi carrier-Track

• Über das SFO (Safe Force Off)-Signal werden die Segmente in einen spannungsfreien Zustand gesetzt. Das bedeutet, dass die Spulen in den Segmenten keine elektromagnetische Kraft mehr auf die Carrier ausüben.

• Das SFO-Signal wird über ein SFO-Kabel (1) übertragen. Dieses Kabel ist mit einem Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement (2) mit SFO-Stecker am oberen Rand eines Segments verbunden.

• Das SFO-Signal wird von Segment zu Segment über die Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselemente (3) verteilt.

• Mehrere SFO-Gruppen können für verschiedene Abschnitte des Tracks eingerichtet werden. Eine SFO-Gruppe beginnt immer am Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement mit SFO-Stecker und erstreckt sich im Uhrzeigersinn bis zum nächsten Lexium™ MC12 Langstator-Motorsegment über das Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement.

• Jedes Segment muss mit einem SFO-Signal ausgestattet sein. Entweder mit einem SFO-Kabel oder über das Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement aus dem vorherigen Segment.

Siehe auch Verbindung von SFO (Safe Force Off) mit dem Track.

Definierter sicherer Zustand

Im definierten sicheren Zustand überträgt das Segment über das Magnetfeld keine Kraft auf die Carrier. Es erfolgt automatisch ein Übergang in den spannungsfreien Zustand, wenn Fehler in der Sicherheitsbeschaltung erkannt werden.

Betriebsart

Bei Betätigung des Halt- bzw. Not-Halt-Tasters wird der definierte sichere Zustand angefordert. Dies wird erreicht, indem die PWM-Signale zur Endstufe der Segmente unterbunden werden. Das bedeutet, dass die Spulen in den Segmenten keine elektromagnetische Kraft mehr auf die Carrier ausüben. Die PWM-Signale können die Endstufe nicht steuern, sodass ein Start des Lexium™ MC12 multi carrier verhindert wird (Impulsmustersperre).

Sie können die Funktion SFO (Safe Force Off) zur Implementierung der Steuerungsfunktion „Stillsetzen im Notfall“ (IEC 60204-1) für Stopp-Kategorie 0 und Stopp-Kategorie 1 verwenden. Verwenden Sie eine angemessene externe Sicherheitsbeschaltung, um gemäß der Maschinenrichtlinie einen unbeabsichtigten Neustart des Lexium™ MC12 multi carrier nach einem Halt zu verhindern.

Stopp-Kategorie 0

In der Stopp-Kategorie 0 (SFO) laufen die Carrier bis zum Stillstand aus (vorausgesetzt, es kommen keine gegenteiligen externen Kräfte zur Anwendung). Die sicherheitsbezogene Funktion SFO dient der Verhinderung eines unbeabsichtigten Anlaufs und entspricht daher einem ungeregelten Stillsetzen gemäß IEC 60204-1.

In Situationen, in denen äußere Einflüsse vorhanden sind, hängt die Zeit, bis der Motor ausgelaufen ist, von den physischen Eigenschaften der verwendeten Komponenten ab (wie zum Beispiel Gewicht, Geschwindigkeit, Reibung usw.) Mit anderen Worten: Wenn eine Gefahr für Personal oder Material gegeben ist, müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden (siehe Gefährdungs- und Risikoanalyse).

Siehe auch Ausrichtung des Tracks.

Stopp-Kategorie 1

Für Stopps der Kategorie 1 (Safe Stop 1, SS1) können Sie ein gesteuertes Stillsetzen über den PacDrive Logic Motion Controller (LMC) anfordern. Das gesteuerte Stillsetzen durch den PacDrive LMC ist weder sicherheitsrelevant noch wird es überwacht und verhält sich bei Stromausfall oder Erkennung eines Fehlers nicht gemäß den Vorgaben. Die endgültige Abschaltung in den sicheren Zustand stellen Sie durch Abschalten des SFO (Safe Force Off)-Eingangs sicher. Dies müssen Sie mithilfe eines externen sicherheitsbezogenen Schaltgeräts mit sicherheitsbezogener Zeitverzögerung realisieren.

Auslaufzeit der Carrier

Beachten Sie, dass das Spannungsfreischalten eines Segments (SFO-Funktion) nicht zu einem sofortigen Stillstand der Carrier führt, sondern dass die Carrier eine gewisse Auslaufzeit benötigen.

Die Auslaufzeit der Carrier ist abhängig von den physischen Eigenschaften der verwendeten Komponenten (z. B. Gewicht, Geschwindigkeit, Reibung usw.) Das bedeutet, dass ein Carrier nach Aktivieren der SFO-Funktion für ein Segment (Segmentgruppe) trotzdem in ein anderes Segment rollen kann.

Bei offenen Tracks bedeutet das, dass ein Carrier bis zum Ende des Tracks rollen kann, nachdem die SFO-Funktion aktiviert wurde, und am Endblock des Tracks anschlagen kann.

Siehe auch Offener Track.

Beispiele SFO-Gruppen / Gruppen ohne SFO

Draufsichten - Lexium™ MC12 multi carrier-Track

Beispiel: Alle Segmente eines geschlossenen Tracks gehören zu einer SFO-Gruppe mit SFO-Funktion. Das bedeutet, dass alle Segmente des Tracks gleichzeitig spannungsfrei geschaltet werden.

Vor dem Eintreten in den SFO-Gruppenbereich müssen Sie warten, bis alle Carrier ausgelaufen sind. Siehe auch Auslaufzeit der Carrier.

Siehe auch Verbindung von SFO (Safe Force Off) mit dem Track.

Beispiel: Die Segmente eines geschlossenen Tracks gehören zu zwei verschiedenen SFO-Gruppen mit SFO-Funktion. Das bedeutet, dass die Segmente der SFO-Gruppe 1 und SFO-Gruppe 2 unabhängig voneinander spannungsfrei geschaltet werden können. Wenn Sie SFO-Gruppe 1 spannungsfrei schalten, beachten Sie, dass die Carrier der SFO-Gruppe 2 trotzdem in die SFO-Gruppe 1 rollen können und umgekehrt.

Vor dem Eintreten in den Bereich der SFO-Gruppe 1 müssen Sie warten, bis alle Carrier ausgelaufen sind, und entsprechende Sicherheitsvorkehrungen treffen, sodass Carrier aus der SFO-Gruppe 2 nicht in die SFO-Gruppe 1 rollen können. Siehe auch Auslaufzeit der Carrier.

Siehe auch Verbindung von SFO (Safe Force Off) mit dem Track.

Beispiel: Einige Segmente eines geschlossenen Tracks gehören zu einer SFO-Gruppe mit SFO-Funktion und andere Segmente zu einer SFO-Gruppe ohne SFO-Funktion. Das bedeutet, dass die Segmente der SFO-Gruppe mit SFO-Funktion spannungsfrei geschaltet werden können, während dies für die Segmente der SFO-Gruppe ohne SFO-Funktion nicht möglich ist.

Wenn Sie die SFO-Gruppe mit SFO-Funktion spannungsfrei schalten, dann müssen Sie beachten, dass die Carrier der Gruppe ohne SFO-Funktion in die SFO-Gruppe mitSFO-Funktion rollen können und umgekehrt.

Vor dem Eintreten in den Bereich der SFO-Gruppe müssen Sie warten, bis alle Carrier ausgelaufen sind, und entsprechende Sicherheitsvorkehrungen treffen, sodass Carrier aus der Gruppe ohne SFO nicht in die SFO-Gruppe rollen können. Siehe auch Auslaufzeit der Carrier.

Siehe auch Verbindung von SFO (Safe Force Off) mit dem Track.

Beispiel: Alle Segmente eines offenen Tracks gehören zu einer SFO-Gruppe mit SFO-Funktion. Das bedeutet, dass alle Segmente des Tracks gleichzeitig spannungsfrei geschaltet werden.

Wenn Sie die SFO-Gruppe spannungsfrei schalten, beachten Sie, dass die Carrier trotzdem bis zum Ende des Tracks rollen und am Endblock des Tracks anschlagen können.

Vor dem Eintreten in den SFO-Gruppenbereich müssen Sie warten, bis alle Carrier ausgelaufen sind. Siehe auch Auslaufzeit der Carrier.

Siehe auch Offener Track.

Siehe auch Verbindung von SFO (Safe Force Off) mit dem Track.

Keine Verwendung der Safe Force Off (SFO)-Funktion

Falls es eine Gruppe von Segmenten im Track gibt, für die die SFO-Funktion nicht verwendet werden soll, dann muss diese Gruppe permanent mit 24 VDC versorgt werden. Installieren Sie hierfür ein Lexium™ MC Kommunikations-Verbindungselement mit SFO-Stecker am ersten Segment dieser Gruppe und stellen Sie SFOin+ (24 VDC) und SFOin- (0 VDC) bereit. Dies versetzt die Segmente dieser Gruppe in einen erregten Zustand, sodass elektromagnetische Kraft auf die Lexium™ MC12 Carrier angewendet werden kann.

Wenn der Übergang von Carriern von einem Abschnitt des Tracks ohne SFO-Funktion zu einem Abschnitt des Tracks mit SFO-Funktion eine Gefahr für Personal oder Geräte darstellt, müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden (siehe Gefährdungs- und Risikoanalyse).

Gültigkeit des Sicherheitsnachweises

Der Sicherheitsnachweis für die SFO (Safe Force Off)-Funktion des Lexium™ MC12 multi carrier ist in den unter Sicherheitsnormen genannten Normen angegeben und definiert. Der Sicherheitsnachweis der vorgesehenen Sicherheitsfunktion des Lexium™ MC12 multi carrier gilt für die folgenden Produktversionen, die Sie dem entsprechenden Softwareobjekt in EcoStruxure Machine Expert entnehmen können:

Wenden Sie sich für zusätzliche Informationen an Ihren Schneider Electric-Ansprechpartner.

Schnittstelle und Ansteuerung

Die Funktion SFO (Safe Force Off) wird über die Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen SFOin+ (24 VDC) und SFOin- (0 VDC) angesteuert.

Informationen zu den technischen Kenndaten und elektrischen Anschlüssen finden Sie im Kapitel Safe Force Off (SFO) - Technische Kenndaten.