SINAMICS G130, G150, S120 Chassis, S120 Cabinet Modules

SINAMICS G130, G150, S120 Chassis, S120 Cabinet Modules, S150; Safety Integrated
Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Beschreibung
Die im Standard vorhandenen Sicherheitsfunktionen ("Safe Torque Off" und "Safe Stop 1")
können auch ohne Option K82 genutzt werden.
Hinweis
Die Verschaltung Ihres Gerätes entnehmen Sie den mitgelieferten Schaltungsunterlagen.
Hinweis
Die Safety-Funktionen müssen vor Verwendung über Parametrierung aktiviert werden. Es ist
ein Abnahmetest durchzuführen und ein Abnahmeprotokoll zu erstellen.
Es können folgende Safety Integrated Basic Functions (Begriffe nach DIN EN 61800‑5‑2)
angesteuert werden:
•
•
Safe Torque Off (STO)
Safe Stop 1 (SS1) (time controlled)
Hinweis
Die integrierten Sicherheitsfunktionen erfüllen ab den Safety Integrated (SI) Eingangsklemmen der SINAMICS-Komponenten (Control Unit, Motor Module) die
Anforderungen gemäß der EN 61800-5-2, der EN 60204-1, der DIN EN ISO 13849-1 Kategorie
3 (ehemals EN 954-1) für Performance Level (PL) d und IEC 61508 SIL2.
Darüber hinaus werden die Sicherheitsfunktionen des SINAMICS in der Regel von
unabhängigen Instituten zertifiziert. Eine Liste der jeweils aktuell bereits zertifizierten
Komponenten ist auf Anfrage in Ihrer zuständigen Siemens-Niederlassung erhältlich.
Empfohlenes Anwendungsgebiet
Diese Variante wird eingesetzt, wenn:
•
•
•
die Ansteuerung potenzialgetrennt mit einer Spannung von DC 24 V erfolgen soll.
mit Steuerleitungen gearbeitet wird, deren Länge weniger als 30 m beträgt.
die Geräte in Anlagen mit geringer räumlicher Ausdehnung eingesetzt werden (Spannungsabfall bei
DC 24 V beachten!).
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09.10.2016
SINAMICS G130, G150, S120 Chassis, S120 Cabinet Modules, S150; Safety Integrated
Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Funktionsweise
Über einen Digitaleingang auf der Control Unit wird der erste Abschaltpfad der integrierten
Sicherheitsfunktionen angesteuert. Hierfür stehen die Digitaleingänge DI 0 bis DI 7, DI 16,
DI 17, DI 20 und DI 21 zur Verfügung.
Motor Module Chassis
•
Über die Klemmen (-X41:1, -X42:2) auf dem Control Interface Module des Motor Modules wird der
zweite Abschaltpfad der integrierten Sicherheitsfunktionen angesteuert.
Booksize Cabinet Kit
•
Über die Klemmen (-X21:3, -X21:4) auf dem Motor Module Booksize wird der zweite Abschaltpfad
der integrierten Sicherheitsfunktionen angesteuert.
Die An- und Abwahl muss gleichzeitig erfolgen. Der z. B. aufgrund mechanischer
Schaltvorgänge nicht vermeidbare Zeitverzug ist über Parameter anpassbar. Mit p9650 wird
die Toleranzzeit vorgegeben, innerhalb der die An- bzw. Abwahl in beiden
Überwachungskanälen erfolgen muss, um noch als "gleichzeitig" zu gelten.
Die Anwahl der Sicherheitsfunktion auf der Control Unit und auf dem Motor Module ist
zweikanalig auszuführen. Als Betätigungselement ist ein Schalter nach ISO 13850/EN 418
zwangsöffnend nach IEC 60947-5-1 oder eine zertifizierte Sicherheitssteuerung zu verwenden.
Warnung
Lebensgefahr durch Versagen der Sicherheitsfunktion durch ungeeignete Auswahl des
Betätigungselements
Ein ungeeignetes Betätigungselement kann zum Versagen der Sicherheitsfunktion und
dadurch zu Tod oder schweren Verletzungen führen.
•
Wählen sie das korrekte Betätigungselement zur Einhaltung der angestrebten Norm (DIN EN ISO
13849-1 (ehemals EN 954-1) Kat. 3 PL d bzw. DIN EN 61508 SIL2) für das Gesamtsystem aus.
Klemmenleiste –X41 auf dem Control Interface Module des Motor Modules Chassis
Tabelle 1
Klemmenleiste –X41 auf dem Control Interface Module des Motor Modules Chassis
Klemme
Funktion
Technische Angaben
-X41:2
EP +24 V (Enable Pulses)
-X41:1
EP M1 (Enable Pulses)
Anschlussspannung: DC 24 V (20,4 ... 28,8 V)
Stromaufnahme: 10 mA
Signallaufzeiten:
L → H: 100 µs
H → L: 1000 µs
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Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Klemmenleiste –X21/–X22 auf dem Motor Modules Booksize
Tabelle 2
Klemmenleiste –X21/–X22 auf dem Motor Modules Booksize
Klemme
Funktion
Technische Angaben
-X21:3
-X22:3
EP +24 V (Enable Pulses)
Anschlussspannung: DC 24 V (20,4 ... 28,8 V)
Stromaufnahme: 10 mA
-X21:4
-X22:4
EP M1 (Enable Pulses)
Signallaufzeiten:
L → H: 100 µs
H → L: 1000 µs
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Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Klemmenleiste –X122 auf der Control Unit CU320-2
Tabelle 3
Klemmenleiste –X122 auf der Control Unit CU320-2
Klemme
Bezeichnung 1)
Technische Angaben
1
DI 0
2
DI 1
Spannung: DC -30 ... +30 V
Stromaufnahme typisch: 9 mA bei 24 V
Potenzialtrennung: Bezugspotenzial ist Klemme M1
3
DI 2
4
DI 3
5
DI 16
6
DI 17
Eingangsverzögerung (typ.):
bei "0" → "1": 50 μs
bei "1" → "0": 150 μs
7
M1
Bezugspotenzial für Klemme 1 ... 6
8
M
Masse
9
DI/DO 8
10
DI/DO 9
als Eingang:
Spannung: DC -30 ... +30 V
Stromaufnahme typisch: 9 mA bei 24 V
11
M
12
DI/DO 10
13
DI/DO 11
14
M
Pegel (einschl. Welligkeit)
High-Pegel: 15 ... 30 V
Low-Pegel: -30 ... +5 V
Pegel (einschl. Welligkeit)
High-Pegel: 15 ... 30 V
Low-Pegel: -30 ... +5 V
DI/DO 8, 9, 10 und 11 sind "schnelle Eingänge" 2)
Eingangsverzögerung (typ.)
bei "0" → "1": 5 μs
bei "1" → "0": 50 μs
als Ausgang:
Spannung: DC 24 V
max. Laststrom pro Ausgang: 500 mA
dauerkurzschlussfest
Ausgangsverzögerung (typ./max) 3):
bei "0" → "1": 150 μs / 400 μs
bei "1" → "0": 75 μs / 100 μs
Schaltfrequenz:
bei ohmscher Last: max. 100 Hz
bei induktiver Last: max. 0,5 Hz
bei Lampenlast: max. 10 Hz
maximale Lampenlast: 5 W
max. anschließbarer Querschnitt: 1,5 mm2
1) DI:
2) Die
Digitaleingang; DI/DO: bidirektionaler Digitalein-/ausgang; M: Elektronikmasse; M1: Bezugsmasse
schnellen Eingänge können als Messtastereingänge bzw. als Eingänge für den Nullmarkenersatz genutzt werden
3) Angabe
für: Vcc = 24 V; Last 48 Ω; High ("1") = 90 % Vout; Low ("0") = 10 % Vout
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Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Hinweis
Ein offener Eingang wird als "Low" interpretiert.
Damit die Digitaleingänge (DI) funktionieren können, muss die Klemme M1 angeschlossen
werden.
Das wird erreicht durch:
1.
das Mitführen der Bezugsmasse der Digitaleingänge oder
2.
eine Brücke zur Klemme M.
Die Potenzialtrennung für diese Digitaleingänge wird damit aufgehoben.
Hinweis
Sollten auf der 24 V-Versorgung kurzzeitige Spannungsunterbrechungen auftreten, werden
während dieser Zeit die Digitalausgänge inaktiv geschaltet.
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Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Klemmenleiste –X132 auf der Control Unit CU320-2
Tabelle 4
Klemmenleiste –X132 auf der Control Unit CU320-2
Klemme
Bezeichnung 1)
Technische Angaben
1
DI 4
2
DI 5
Spannung: DC -30 ... +30 V
Stromaufnahme typisch: 9 mA bei 24 V
Potenzialtrennung: Bezugspotenzial ist Klemme M2
3
DI 6
4
DI 7
5
DI 20
6
DI 21
Eingangsverzögerung (typ.):
bei "0" → "1": 50 μs
bei "1" → "0": 150 μs
7
M2
Bezugspotenzial für Klemme 1 ... 6
8
M
Masse
9
DI/DO 12
10
DI/DO 13
als Eingang:
Spannung: DC -30 ... +30 V
Stromaufnahme typisch: 9 mA bei 24 V
11
M
12
DI/DO 14
13
DI/DO 15
14
M
Pegel (einschl. Welligkeit)
High-Pegel: 15 ... 30 V
Low-Pegel: -30 ... +5 V
Pegel (einschl. Welligkeit)
High-Pegel: 15 ... 30 V
Low-Pegel: -30 ... +5 V
DI/DO 12, 13, 14 und 15 sind "schnelle Eingänge" 2)
Eingangsverzögerung (typ.):
bei "0" → "1": 5 μs
bei "1" → "0": 50 μs
als Ausgang:
Spannung: DC 24 V
max. Laststrom pro Ausgang: 500 mA
dauerkurzschlussfest
Ausgangsverzögerung (typ./max.) 3):
bei "0" → "1": 150 μs / 400 μs
bei "1" → "0": 75 μs / 100 μs
Schaltfrequenz:
bei ohmscher Last: max. 100 Hz
bei induktiver Last: max. 0,5 Hz
bei Lampenlast: max. 10 Hz
maximale Lampenlast: 5 W
max. anschließbarer Querschnitt: 1,5 mm2
1) DI:
2) Die
Digitaleingang; DI/DO: bidirektionaler Digitalein-/ausgang; M: Elektronikmasse; M2: Bezugsmasse
schnellen Eingänge können als Messtastereingänge bzw. als Eingänge für den Nullmarkenersatz genutzt werden
3) Angabe
für: Vcc = 24 V; Last 48 Ω; High ("1") = 90 % Vout; Low ("0") = 10 % Vout
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Ansteuerung von "STO" und "SS1" bei SINAMICS S120 Cabinet Modules
Hinweis
Ein offener Eingang wird als "Low" interpretiert.
Damit die Digitaleingänge (DI) funktionieren können, muss die Klemme M2 angeschlossen
werden.
Das wird erreicht durch:
1.
das Mitführen der Bezugsmasse der Digitaleingänge oder
2.
eine Brücke zur Klemme M.
Die Potenzialtrennung für diese Digitaleingänge wird damit aufgehoben.
Hinweis
Sollten auf der 24 V‑Versorgung kurzzeitige Spannungsunterbrechungen auftreten, werden
während dieser Zeit die Digitalausgänge inaktiv geschaltet.
Verdrahtung
Die Steuerleitungen sind fest zu verlegen (z. B. Kabelkanal, Befestigung mit Kabelbindern).
Signalleitungen und Leistungsleitungen sind räumlich voneinander getrennt zu verlegen.
Die Schirme der Steuerleitungen sind unmittelbar nach dem Eintritt in den Schaltschrank
großflächig zu erden.
Außerhalb des Schaltschrankes müssen die Leitungen trittsicher verlegt werden (z. B. nach
IEC 60204-1).
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