NORD Drivesystems NORDAC LINK - SK 250E - Frequency Inverter Manuel utilisateur

BU 0235 – fr
Sécurité fonctionnelle
Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Sommaire
1
Introduction ................................................................................................................................................. 4
1.1
Généralités......................................................................................................................................... 4
1.1.1
Documentation ..................................................................................................................... 4
1.1.2
Historique du document........................................................................................................ 4
1.1.3
À propos de ce manuel ......................................................................................................... 5
1.2
Documents complémentaires ............................................................................................................. 5
1.3
Conventions de représentation .......................................................................................................... 5
1.3.1
Avertissements ..................................................................................................................... 5
1.3.2
Autres indications ................................................................................................................. 5
2
Consignes de sécurité, d'installation et d’utilisation ............................................................................... 6
3
Description des fonctions .......................................................................................................................... 9
3.1
Désactivations sûres ........................................................................................................................ 10
3.1.1
Blocage des impulsions sécurisé........................................................................................ 10
3.2
Entrées digitales (DIN1 / DIN4) ........................................................................................................ 11
3.3
Fonctions de sécurité ....................................................................................................................... 12
3.3.1
Désactivation sûre du couple, STO .................................................................................... 12
3.3.2
Arrêt de sécurité 1, SS1 ..................................................................................................... 12
3.4
Exemples / Réalisation..................................................................................................................... 13
3.4.1
Fonction STO ..................................................................................................................... 13
3.4.2
Fonction SS1 ...................................................................................................................... 15
3.4.3
Blocage simple contre le redémarrage ............................................................................... 17
3.4.4
Exemple sans désactivation sûre ....................................................................................... 18
3.4.5
Exclusion des défauts pour le câblage ............................................................................... 19
4
Montage et installation ............................................................................................................................. 21
4.1
Montage et installation ..................................................................................................................... 21
4.2
Branchement électrique ................................................................................................................... 21
4.2.1
Directives sur les câblages ................................................................................................. 21
4.2.2
Raccordement au secteur .................................................................................................. 21
4.2.3
Connexion des câbles de commande................................................................................. 22
4.2.3.1 Niveau de commande
22
4.2.3.2 Configuration des emplacements des éléments optionnels du niveau de commande
23
4.2.3.3 Détails des bornes de commande
24
4.3
Détails concernant les désactivations sûres .................................................................................... 25
4.3.1
Désactivation sûre - Blocage des impulsions sécurisé ....................................................... 25
4.3.1.1 Fonctionnement sur OSSD
25
4.3.1.2 CEM
25
4.3.1.3 Exemple – exploitation de plusieurs appareils
26
5
Mise en service .......................................................................................................................................... 27
5.1
Étapes de mise en service de STO .................................................................................................. 28
5.2
Étapes de mise en service de SS1 .................................................................................................. 28
5.3
Validation ......................................................................................................................................... 29
6
Paramètres ................................................................................................................................................. 30
6.1
Description des paramètres ............................................................................................................. 30
6.1.1
Bornes de commande ........................................................................................................ 31
6.1.2
Paramètres supplémentaires .............................................................................................. 33
7
Messages relatifs à l’état de fonctionnement ......................................................................................... 34
8
Informations supplémentaires ................................................................................................................. 36
8.1
Commutateurs de sécurité ............................................................................................................... 36
8.1.1
Tension de sortie ................................................................................................................ 36
8.1.2
Capacité de commutation et intensité de courant ............................................................... 36
8.1.3
Sorties OSSD, impulsions de test....................................................................................... 37
8.2
Classement de sécurité.................................................................................................................... 38
8.2.1
CEI 60204-1:2005 .............................................................................................................. 38
8.2.2
CEI 61800-5-2:2007 ........................................................................................................... 38
8.2.3
CEI 61508:2010.................................................................................................................. 38
8.2.4
ISO 13849-1:2015 .............................................................................................................. 39
2
BU 0235 fr-2917
Sommaire
9
Caractéristiques techniques .................................................................................................................... 40
9.1
Caractéristiques du blocage des impulsions sécurisé ...................................................................... 41
9.2
Caractéristiques des entrées digitales ............................................................................................. 42
10
Annexe ....................................................................................................................................................... 43
10.1 Consignes de réparation .................................................................................................................. 43
10.2 Instructions d'entretien et de mise en service .................................................................................. 44
10.3 Documents et logiciels ..................................................................................................................... 44
10.4 Certificats ......................................................................................................................................... 44
10.5 Abréviations ..................................................................................................................................... 45
BU 0235 fr-2917
3
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
1 Introduction
1.1
1.1.1
Généralités
Documentation
Désignation :
BU 0235
Numéro d'article :
6072354
Série :
Sécurité fonctionnelle pour les variateurs de
fréquence de la série
NORDAC Link
Domaine de validité :
(SK 250E … SK 280E)
SK 260E-FDS,
SK 280E-FDS
1.1.2
Historique du document
Édition
Version
Numéro de commande
Logiciel
BU 0235, Mars 2017
Remarques
V 1.1 R1
Première édition
V 1.1 R2
Supplément un hyperlien vers TÜV – certificate
pour variateurs de fréquence avec «
désactivations sûres »
6072354/ 1217
BU 0235, Juillet 2017
6072354/ 2917
4
BU 0235 fr-2917
1 Introduction
1.1.3
À propos de ce manuel
Ce manuel a pour but de vous aider à mettre en service une fonction « d’arrêt de sécurité » (STO ou
SS1) avec un variateur de fréquence de Getriebebau NORD GmbH & Co. KG (abrégé NORD). Il
s'adresse aux électriciens qui conçoivent, planifient, installent et configurent une solution
d’entraînement adaptée ( chapitre 2 "Consignes de sécurité, d'installation et d’utilisation"). Les
informations contenues dans ce manuel impliquent que les électriciens auxquels le travail est confié
soient familiarisés avec les techniques de pilotage des entraînements, en particulier avec les appareils
NORD.
Ce manuel contient exclusivement des informations et des descriptions sur la sécurité fonctionnelle,
ainsi que des informations supplémentaires liées à la sécurité fonctionnelle pour le variateur de
fréquence de Getriebebau NORD GmbH & Co. KG.
1.2
Documents complémentaires
Ce manuel est uniquement valable en combinaison avec le mode d'emploi de l’appareil utilisé. Toutes
les informations requises pour une mise en service sûre de l'entraînement sont uniquement
disponibles en combinaison avec ce document. Une liste des documents se trouve au
 chapitre 10.3 "Documents et logiciels".
Les documents requis sont disponibles sous www.nord.com.
1.3
1.3.1
Conventions de représentation
Avertissements
Les mises en garde pour la sécurité des utilisateurs et des interfaces de bus sont mise en évidence
comme suit :
RISQUE
Cette mise en garde signale des risques qui entraînent des blessures graves voire mortelles.
AVERTISSEMENT
Cette mise en garde signale des risques pouvant provoquer des blessures graves voire mortelles.
DANGER
Cette mise en garde signale des risques pouvant provoquer des blessures légères ou de moyenne gravité.
ATTENTION
Cette mise en garde signale un risque de dommage matériel.
1.3.2
Autres indications
Informations
Cette indication présente des conseils et informations importantes.
BU 0235 fr-2917
5
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
2 Consignes de sécurité, d'installation et d’utilisation
Avant de travailler sur ou avec l'appareil, lisez très attentivement les consignes de sécurité suivantes.
Tenez compte de toutes les informations supplémentaires disponibles dans le manuel de l'appareil.
En cas de non-respect de cette consigne, des blessures graves à mortelles ou des endommagements
de l'appareil ou de son environnement peuvent en résulter.
Conserver ces consignes de sécurité !
1. Généralités
Selon leur type de protection, les appareils peuvent présenter, des parties nues sous tension.
Certaines surfaces peuvent également être chaudes.
L'appareil fonctionne avec une tension dangereuse. Une tension dangereuse peut être présente sur
toutes les bornes de raccordement (entre autres, l'entrée réseau, le raccordement au moteur), sur les
câbles d'alimentation et les circuits imprimés, même si l'appareil est hors service ou si le moteur ne
tourne pas (par ex. par le verrouillage électronique, un entraînement bloqué ou un court-circuit sur les
bornes de sortie).
L'appareil n’est pas équipé d’un interrupteur de réseau principal et reste donc constamment sous
tension, dès lors qu’il est branché sur le réseau.
Même si l'entraînement a été mis hors tension, un moteur raccordé peut tourner et générer une
tension dangereuse.
En cas de contact avec de telles tensions dangereuses, il y a risque d'électrocution susceptible de
provoquer des blessures graves voire mortelles.
Le retrait non autorisé de protections prescrites et obligatoires, l’usage non conforme, une installation
ou une utilisation incorrecte peuvent entraîner un danger pour les personnes et le matériel.
Le dissipateur et toutes les autres parties métalliques peuvent s'échauffer à des températures de plus
de 70°C.
Ces pièces peuvent provoquer des brûlures localisées aux parties du corps en contact (respecter les
temps de refroidissement et un écartement suffisant avec les pièces voisines).
Consulter la documentation pour de plus amples informations.
Toutes les opérations de transport, installation, mise en service et maintenance doivent être
effectuées par du personnel qualifié (CEI 364 et CENELEC HD 384 ou DIN VDE 0100 et CEI 664 ou
DIN VDE 0110 et règlements nationaux en matière de prévention des accidents).
2. Personnel qualifié
On entend par personnel qualifié, des personnes compétentes en matière d’installation, de montage,
de mise en service et de fonctionnement du produit et possédant les qualifications correspondantes à
leurs activités.
De plus, l'appareil ou les accessoires liés à l'utilisation de l'appareil doivent uniquement être installés
et mis en service par des électriciens qualifiés. Un électricien est une personne qui en raison de sa
formation et de son expérience possède suffisamment de connaissances pour :
•
•
6
la mise en service, l'arrêt, la mise hors tension, la mise à la terre et le marquage des circuits et des
appareils,
la maintenance conforme et l'utilisation de dispositifs de protection selon les normes de sécurité
définies.
BU 0235 fr-2917
2 Consignes de sécurité, d'installation et d’utilisation
3. Utilisation conforme – généralités
Les variateurs de fréquence sont des appareils prévus pour les installations industrielles et artisanales
pour faire fonctionner des moteurs asynchrones à courant triphasé avec rotor en court-circuit et des
moteurs synchrones à aimant permanent - PMSM. Ces moteurs doivent être prévus pour une
utilisation sur les variateurs de fréquence ; aucune autre charge ne doit être reliée aux appareils.
Les appareils sont des composants conçus pour être montés dans des installations ou machines
électriques.
La plaque signalétique et la documentation indiquent les caractéristiques techniques et les instructions
de raccordement, qui doivent être impérativement respectées.
Les appareils doivent uniquement comporter des fonctions de sécurité qui sont décrites et
expressément autorisées.
Les appareils avec la marque CE répondent aux exigences de la directive sur les basses tensions
2014/35/UE. Les normes harmonisées pour les appareils, mentionnées dans la déclaration de
conformité, sont appliquées.
a. Complément : utilisation conforme dans l'Union Européenne
En cas d’installation au sein de machines, la mise en service des appareils (c’est-à-dire, le
fonctionnement conforme) est interdite tant qu’il n’a pas été constaté que la machine répond
aux exigences de la directive européenne 2006/42/CE (directive sur les machines) ; la norme
EN 60204 doit être respectée.
La mise en service (c’est-à-dire, le fonctionnement conforme) est autorisée uniquement dans le
respect de la directive sur la compatibilité électromagnétique (2014/30/UE).
b. Complément : utilisation conforme hors de l'Union Européenne
Pour le montage et la mise en service de l'appareil, les dispositions locales de l'exploitant
doivent être respectées sur le lieu de fonctionnement (voir également le point "a) Complément :
utilisation conforme dans l'Union Européenne").
4. Transport, stockage
Respecter les consignes du manuel pour le transport, le stockage et une manipulation correcte.
5. Installation
Vérifiez que l'appareil et le moteur sont compatibles avec la tension de branchement utilisée.
La mise en place et le refroidissement des appareils doivent être effectués conformément aux
consignes de la documentation.
Les mesures nécessaires doivent être prises pour protéger les appareils de toute utilisation non
autorisée. Notamment, lors du transport et de la manipulation, il est interdit de plier les pièces et/ou de
modifier les écarts d’isolation. Éviter de toucher les composants électroniques et les contacts.
Les appareils contiennent des pièces sensibles à l’électricité statique qui peuvent être endommagées
facilement du fait d’une manipulation incorrecte. Les composants électriques ne doivent pas être
endommagés ou détruits (dangers pour la santé éventuels !).
6. Branchement électrique
Effectuer les installations et travaux uniquement sur un appareil mis hors tension et patienter au moins
5 minutes après le débranchement du réseau ! (L’appareil peut, après coupure du réseau, encore
fournir une tension dangereuse pendant 5 minutes).
Lorsque des travaux sont effectués sur les appareils sous tension, respecter les directives nationales
de prévention des accidents en vigueur (par ex. BGV A3, VBG 4 précédemment).
Effectuer l’installation électrique conformément aux directives (par ex. sections des conducteurs,
protections par fusibles, mise à la terre). Des indications plus détaillées figurent dans la
documentation.
BU 0235 fr-2917
7
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Des consignes sur l’installation conforme à la norme de compatibilité électromagnétique, en
l’occurrence, l’isolation, la mise à la terre, l’installation des filtres et des câbles, sont disponibles dans
la documentation relative aux appareils. Ces consignes doivent être impérativement respectées,
également pour les appareils marqués CE. La conformité aux prescriptions en matière de
compatibilité électromagnétique relève de la responsabilité du fabricant de l’installation ou de la
machine.
Une mise à la terre insuffisante peut, en cas de défaillance, provoquer une électrocution pouvant être
mortelle lors du contact avec l'appareil.
L'appareil est donc conçu uniquement pour un raccordement fixe et ne doit pas fonctionner sans être
mis à la terre de façon efficace, conformément aux réglementations locales pour les courants de fuite
élevés (> 3,5 mA).
L'alimentation en tension de l'appareil peut le mettre en marche directement ou indirectement. Le
contact avec les pièces conductrices d'électricité peut provoquer une électrocution risquant d'être
mortelle.
Tous les raccords (par ex. alimentation en tension) doivent toujours être séparés sur tous les pôles.
7. Fonctionnement
Il est interdit d'utiliser des appareils défectueux ou des appareils dont le boîtier est défectueux ou
manquant ou si des protections manquent. Sinon, des blessures graves voire mortelles peuvent
résulter du risque d'électrocution ou de l'éclatement de composants électriques, comme par ex. des
condensateurs électrolytiques puissants.
Les installations comprenant des appareils doivent éventuellement être équipées de dispositifs de
surveillance et de protection conformément aux directives de sécurité applicables (par ex. la loi sur les
outils de travail, les réglementations sur la prévention des accidents, etc.).
Le paramétrage et la configuration des appareils doivent être choisis de manière à éviter tout danger.
Pendant le fonctionnement, tous les capots de protection doivent être fermés.
Selon le paramétrage, il se peut que l'appareil ou un moteur relié à celui-ci, démarre automatiquement
après la mise sous tension réseau. Une machine (presse/palan à chaîne/rouleau/ventilateur, etc.)
reliée pourrait ainsi se mettre en marche de manière inattendue. Diverses blessures, y compris subies
par des tierces personnes, pourraient en être la conséquence.
Avant la mise sous tension réseau, sécuriser la zone de danger en avertissant et en éloignant toutes
les personnes !
8. Maintenance et entretien
Après le débranchement des appareils, ne pas toucher immédiatement les pièces conductrices de
tension et les raccords en raison des condensateurs susceptibles d’être chargés. Respecter les
plaques signalétiques de l'appareil.
Consulter la documentation pour de plus amples informations.
9. Environnement à risque d'explosion (ATEX)
Il est interdit de faire fonctionner ou de monter l'appareil dans un environnement à risque d'explosion
(ATEX).
8
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3 Description des fonctions
Afin d’éviter la mise en danger des personnes et l'endommagement du matériel, il est nécessaire de
pouvoir désactiver de manière sûre les machines. Pour cela, les variateurs de fréquence mentionnés
dans le présent document offrent des désactivations sûres.
L’explication suivante du principe de fonctionnement du variateur de fréquence vise à apporter une
meilleure compréhension du mode de fonctionnement des désactivations sûres :
Les tensions de secteur sont redressées et la tension CC du circuit intermédiaire ainsi obtenue est de
nouveau inversée conformément aux exigences de l'état de fonctionnement du moteur (fréquence et
tension).
Les modules de puissance à semi-conducteur de l’onduleur (T1 à T6) sont commandés par un modèle
d'impulsions très complexe. Ce modèle d’impulsions est généré par le micro-contrôleur (μC) et
amplifié par le pilote. Les pilotes se chargent à cet effet de la conversion des signaux logiques sur les
tensions de commande des modules de puissance à semi-conducteur. Les modules de puissance à
semi-conducteur sont commutés par la tension de commande et le modèle d'impulsions est appliqué
sous forme amplifiée sur les bornes du moteur. En raison de l'effet de passe-bas du moteur, un circuit
triphasé est formé par la tension impulsionnelle, une tension sinusoïdale triphasée à modulation de
largeur d'impulsion. Le moteur développe un couple.
1 Arrêt rapide E/S
2 Microcontrôleur
3 Logique
4 Pilote
5 Détection de sous-tension, limitation de
courant
6 Circuit d'entrée
7 Option « blocage des impulsions
sécurisé »
8 Convertisseur CC/CC, équipement selon
la variante
Figure 1 : Architecture du blocage des impulsions sécurisé
L’utilisation et la combinaison de désactivations sûres et d’entrées digitales (DIN1 / DIN4) permettent
de réaliser des fonctions d’arrêt liées à la sécurité, STO et SS1, avec des niveaux de sécurité et de
performances différents, ainsi qu'un blocage simple contre le redémarrage.
BU 0235 fr-2917
9
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
3.1
Désactivations sûres
Une désactivation sûre permet de désactiver le couple et d’exécuter une fonction d’arrêt. Étant donné
que celle-ci est prioritaire sur les autres fonctions de commande, la fonction d'arrêt est appropriée
pour l'immobilisation en cas d'urgence. Cette fonction est appelée « désactivation sûre du couple » ou
STO (« safe torque off » en anglais).
La désactivation sûre du couple avec la fonction de sécurité STO nécessite la coupure du courant
dans le moteur.
Pour cela, les désactivations sûres suivantes sont disponibles :
•
« Blocage des impulsions sécurisé »
Il est également possible d'arrêter d'abord le moteur et de désactiver ensuite le couple. Cette fonction
est appelée « arrêt de sécurité 1 » ou SS1 (« safe stop 1 » en anglais).
3.1.1
Blocage des impulsions sécurisé
Les appareils qui sont équipés d'un « blocage des impulsions sécurisé » disposent d’un convertisseur
CC/CC supplémentaire qui, à partir d'une tension 24 V (contacts 24V_SH, GND_SH), génère la
tension d’alimentation des pilotes.
Si cette tension de 24 V est désactivée, le convertisseur CC/CC ne transmet pas d'énergie aux
pilotes. Étant donné que les pilotes ne sont plus alimentés, aucune impulsion de commande n'est
envoyée aux modules de puissance à semi-conducteur (T1 à T6) de l'onduleur. Le courant dans les
modules de puissance à semi-conducteur et le moteur est coupé. Cela signifie que le moteur ne
génère aucun couple d'entraînement au bout d'un certain temps de réaction du système électronique
et après la durée de décharge du courant de moteur.
La coupure de la tension 24 V via les contacts 24V_SH et GND_SH doit être effectuée avec un
dispositif de commutation de sécurité. Pour cela, la liaison du contact 24V_SH ainsi que la liaison du
contact GND_SH doivent être débranchées de la source de tension 24 V. Il est préférable de
débrancher la liaison du contact 24V_SH.
Sortie de sécurité
Sortie de sécurité
ou
10
Sortie de sécurité
Variateur de fréquence
ou
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3.2
Entrées digitales (DIN1 / DIN4)
Pour réaliser une fonction de sécurité, les entrées digitales (DIN1 / DIN4) peuvent être utilisées en
tant qu’entrées auxiliaires, par ex. pour le déclenchement d'un processus de freinage. Dans ce cas, il
convient de tenir compte du fait que les entrées digitales suffisent à des exigences de sécurité
minimum. Une désactivation sûre est toujours nécessaire !
Les entrées digitales, les autres E/S et l’alimentation 24 V disposent d'une mise à la terre commune.
Cela signifie qu’une entrée digitale ne peut être désactivée qu’en débranchant sa connexion. La
désactivation via le contact GND n’est pas possible !
Sortie de sécurité
Sortie de sécurité
Sortie de sécurité
Filtre pour OSSD
Variateur de fréquence
(en option)
En fonctionnement sur OSSD (Output Signal Switching Device), un filtre n’est nécessaire que dans un
environnement à fortes perturbations.
Si la sécurité fonctionnelle est seulement soumise à de faibles exigences, la fonction de sécurité peut
également être effectuée avec les entrées digitales. Il est recommandé de prendre ceci en
considération lorsque l'analyse des risques a démontré qu'en cas d'arrêt de la fonction de sécurité
seules de légères blessures (généralement réversibles) peuvent se produire ( chapitre 8.2). En cas
de doute, la désactivation sûre doit toujours être utilisée.
AVERTISSEMENT
Perte de la fonction de sécurité
L’entrée digitale DIN4 peut aussi être déconnectée via M1 ou M2.
Une connexion parallèle de DIN4 sur M1 et M2 avec différents signaux de capteur ou issue de différentes
sources de tension entraîne la perte de la fonction de sécurité car, pour des raisons techniques, une
superposition des signaux n’est pas à exclure. Il n’est donc pas autorisé de réaliser une connexion parallèle.
BU 0235 fr-2917
11
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
3.3
Fonctions de sécurité
AVERTISSEMENT
Défaillance d’un frein mécanique
La commande d'un frein mécanique par le biais du variateur n'est pas effectuée de manière sécurisée !
Le déclenchement de la fonction « STO » entraîne la défaillance d'un frein mécanique commandé par un
variateur de fréquence. Le frein prend en charge l’ensemble de la charge de l’entraînement avec toutes ses
masses en rotation et essaie de l’arrêter.
Un frein qui n’est pas conçu pour un tel cas (par ex. un frein de maintien) peut alors être endommagé et tomber
en panne. Par conséquent, des blessures graves voire mortelles peuvent se produire, de même que des dégâts
sévères sur l’installation, par ex. suite à la chute de charges lourdes (mécanisme de levage).
C’est pourquoi, lors de l’utilisation d’un frein,
• celui-ci doit être conçu comme frein de service ou
• il faut s’assurer que l’entraînement est à l’arrêt avant d’activer la fonction « STO ».
3.3.1
Désactivation sûre du couple, STO
Avec la fonction STO, le couple d’entraînement est désactivé le plus rapidement possible (voir
Caractéristiques techniques  Temps de réaction) et l'entraînement (moteur avec machine) s'arrête
doucement. Ce comportement correspond à la catégorie d’arrêt 0 (freinage non commandé)
conformément à la norme EN 60204-1. Une durée indéfinie s'écoule ainsi jusqu’à ce que
l’entraînement n’exécute plus de mouvement dangereux et se trouve dans un état sécurisé. Une
surveillance indiquant si ou quand l’entraînement a atteint l’état sécurisé n’est pas intégrée dans le
variateur.
En fonction du dispositif de commutation utilisé et de l'utilisation des désactivations sûres, la fonction
STO est réalisable avec la catégorie de sécurité 4 selon la norme DIN EN ISO 13849-1.
3.3.2
Arrêt de sécurité 1, SS1
Avec la fonction SS1, le moteur est d’abord freiné par le variateur de fréquence. La fonction STO est
enclenchée après l'immobilisation. Ce comportement correspond à la catégorie d’arrêt 1 (freinage
commandé) conformément à la norme CEI 60204-1. Le passage à la fonction STO peut être surveillé
après l'immobilisation ou être effectué via un relais temporisé de sécurité (sortie temporisée d’un
commutateur de sécurité).
Informations
Freinage commandé
Le freinage commandé est déclenché par le biais d'une entrée digitale et suffit seulement pour des exigences de
sécurité minimum !
En cas de défaillance du freinage commandé, la fonction STO est activée !
Le cas échéant, le processus de freinage doit être surveillé !
12
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3.4
Exemples / Réalisation
Ci-après, différents exemples de solutions pour les fonctions de sécurité STO et SS1 sont présentés.
3.4.1
Fonction STO
La réalisation d'une fonction de sécurité nécessite en général l’utilisation d’un commutateur de
sécurité. La catégorie de sécurité de la fonction est déterminée par les composants de la plus petite
catégorie.
Bouton
d’arrêt
d’urgence
Commutateur de sécurité
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Utilisation du
« blocage des
impulsions
sécurisé »
Remise à
zéro
1)
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2
1
Tension d'alimentation
2
Circuit de remise à zéro
3
Circuit d'entrée avec détection des courts-circuits transversaux
4
Sortie de sécurité
Dans cet exemple, la catégorie de sécurité 4 peut être atteinte conformément à la norme
DIN EN ISO 13849-1 ! Pour cela, il est préalablement requis que le bouton d'arrêt d'urgence, le
commutateur de sécurité et le câblage soient conformes aux exigences de la catégorie 4. Ceci peut
par exemple être atteint tel que décrit ci-après :
•
•
•
•
Commutateur de sécurité redondant avec auto-surveillance
Circuit d'entrée à deux canaux pour la détection des courts-circuits transversaux (et bouton d'arrêt
d'urgence correspondant)
Sortie de sécurité avec essais de déconnexion cycliques (OSSD)
Exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2 pour le câblage entre le commutateur
et les bornes d'entrée de la désactivation sûre utilisée, à l'aide d'un câble blindé et d'un blindage
positionné comme indiqué sur le schéma.
Si le « blocage des impulsions sécurisé » se déclenche dans le cas d'un variateur de fréquence
validé, l'erreur E018 (18.0 « Circuit de sécurité ») est activée.
BU 0235 fr-2917
13
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Afin d'éviter cela, une entrée digitale (DIN1 / DIN4) peut être paramétrée avec la fonction « 10 »
(« Tension inhibée »).
Par l'utilisation supplémentaire d'une entrée digitale, il est possible de raccourcir le temps de réaction
typique. Pour la commande de l'entrée digitale, une deuxième sortie de sécurité est requise.
Cette solution doit être privilégiée, notamment si le commutateur surveille ses sorties de sécurité
uniquement lors du déroulement d'un cycle de validation, comme c'est le cas pour certains
commutateurs électromécaniques. Selon les exigences de sécurité, un intervalle de vérification
approprié doit être défini.
Bouton
d’arrêt
d’urgence
Commutateur de sécurité
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Utilisation du
« blocage des
impulsions
sécurisé »
Remise à
zéro
1)
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2
1
Tension d'alimentation
2
Circuit de remise à zéro
3
Circuit d'entrée avec détection des courts-circuits transversaux
4
Sortie de sécurité 1
5
Sortie de sécurité 2
6
Filtre pour OSSD (en option) – nécessaire uniquement dans un environnement à fortes perturbations
Pour le raccordement de chaque sortie de sécurité, il faut utiliser un câble blindé séparé ! En cas
d'utilisation d'un commutateur de sécurité avec des sorties OSSD à surveillance des courts-circuits
transversaux, les lignes des deux sorties de sécurité peuvent être conduites dans un même câble
blindé.
Les exigences liées à la catégorie de sécurité 4 ne sont remplies que par le « blocage des impulsions
sécurisé » . Les entrées digitales (DIN1 / DIN4) n’atteignent que la catégorie de sécurité 1 et le
niveau de performance PL c (Performance Level c).
Entre le moment de l’activation de la fonction de sécurité via une entrée digitale et celui de l’activation
de la fonction STO via les contacts « 24 V SH » et « GND SH », le variateur de fréquence ne peut
également atteindre que la catégorie de sécurité 1 et le niveau de performance PL c.
14
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3.4.2
Fonction SS1
Une entrée digitale est toujours nécessaire pour réaliser la fonction SS1. Un processus de freinage à
exécuter par le variateur de fréquence est initié par cette entrée digitale. Pour cela, l'entrée digitale
utilisée est paramétrée sur la fonction « 11 » (Arrêt rapide).
Bouton
d’arrêt
d’urgence
Commutateur de sécurité
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Utilisation du
« blocage des
impulsions
sécurisé »
Remise à
zéro
1)
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2
1
Tension d'alimentation
2
Circuit de remise à zéro
3
Circuit d'entrée avec détection des courts-circuits transversaux
4
Sortie de sécurité 1 (temporisée)
5
Sortie de sécurité 2
6
Filtre pour OSSD (en option) – nécessaire uniquement dans un environnement à fortes perturbations
L’actionnement du bouton d’arrêt d’urgence (exigence de la fonction de sécurité) entraîne d’abord le
déclenchement d’un processus de freinage commandé via une entrée digitale « DIN ». À cet effet, il
convient de s’assurer que l’entraînement s'est immobilisé dans le temps d’arrêt rapide P426
paramétré. La fonction STO est déclenchée après écoulement d’un temps de temporisation
commandé par le commutateur de sécurité. Le temps de temporisation doit être mesuré de sorte que
la temporisation soit supérieure au temps d'arrêt rapide plus l'injection CC P559. Le temps de
temporisation doit être formé de manière sécurisée.
Après écoulement du temps de temporisation mentionné ci-dessus, défini dans le commutateur de
sécurité, le variateur de fréquence passe dans tous les cas à la fonction STO. Cela s’applique
également en cas de défaillance du freinage commandé.
Pour le raccordement de chaque sortie de sécurité, il faut utiliser un câble blindé séparé ! En cas
d'utilisation d'un commutateur de sécurité avec des sorties OSSD à surveillance des courts-circuits
transversaux, les lignes des deux sorties de sécurité peuvent être conduites dans un même câble
blindé.
BU 0235 fr-2917
15
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Les exigences liées à la catégorie de sécurité 4 ne sont remplies que par le « blocage des impulsions
sécurisé » . Les entrées digitales (DIN1 / DIN4) n’atteignent que la catégorie de sécurité 1 et le
niveau de performance PL c (Performance Level c).
Entre le moment de l’activation de la fonction de sécurité via une entrée digitale et celui de l’activation
de la fonction STO via les contacts « 24 V SH » et « GND SH », le variateur de fréquence ne peut
également atteindre que la catégorie de sécurité 1 et le niveau de performance PL c.
16
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3.4.3
Blocage simple contre le redémarrage
La catégorie de sécurité 4 conformément à la norme DIN EN ISO 13849-1 peut être atteinte avec un
déclenchement direct à deux canaux du « blocage des impulsions sécurisé » à l'aide d'un dispositif de
commutation de sécurité. La figure suivante indique un exemple avec un bouton d'arrêt d'urgence
(contacts positifs, catégorie de sécurité 4).
Bouton d’arrêt d’urgence
1)
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2
Pour atteindre la catégorie de sécurité 4, les défauts des composants montés en amont doivent
pouvoir être exclus, conformément à la norme DIN EN ISO 13849-2 chapitre D.5 (câblage à pose fixe
et bouton à deux canaux avec des contacts à ouverture forcée indépendants). Cela signifie pour cet
exemple que le bouton d’arrêt d’urgence et le câblage doivent être raccordés de sorte que des
courts-circuits au niveau du bouton d’arrêt d’urgence et des autres systèmes sous tension puissent
être exclus.
Dans cet exemple, il n’y a pas de circuit de réinitialisation comme sur les commutateurs de sécurité. Si
les résultats de l'analyse des risques ont indiqué que l'élimination de l'ordre d'arrêt par une action
manuelle volontaire doit être confirmée, les exigences de réinitialisation sur le plan de l’organisation
peuvent être satisfaites (par ex. par un bouton d’arrêt d’urgence avec déverrouillage par clé et une
conservation de la clé loin de la machine).
Si le « blocage des impulsions sécurisé » se déclenche dans le cas d'un variateur de fréquence
validé, l'erreur E018 (18.0 « Circuit de sécurité ») est activée.
Informations
Fonctions P428 et P506
Lors de l’utilisation des fonctions P506 « Validation automatique de l’erreur » et P428 « Démarr automatique »
(voir la description dans le manuel BU 0250), l’entraînement démarre immédiatement après le déverrouillage du
bouton d’arrêt d’urgence. C’est pourquoi il est très fortement recommandé de ne pas utiliser ces fonctions de
manière combinée et en particulier pour des applications liées à la sécurité.
BU 0235 fr-2917
17
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
3.4.4
Exemple sans désactivation sûre
Il est possible de réaliser les fonctions de sécurité STO ou SS1 avec uniquement une entrée digitale
et un commutateur de sécurité. Toutefois, cette variante de commutation permet d’atteindre au
maximum la catégorie de sécurité 1 selon à la norme DIN EN ISO 13849-1. Pour cela, non seulement
l’entrée digitale doit remplir les conditions de la catégorie 1, mais aussi tous les autres composants
(commutateur de sécurité, bouton d’arrêt d’urgence, câblage).
Bouton
d’arrêt
d’urgence
Commutateur de sécurité
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Utilisation d'une entrée digitale
Remise à
zéro
1)
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2
1
Tension d'alimentation
2
Circuit de remise à zéro
3
Circuit d'entrée avec détection des courts-circuits transversaux
4
Non disponible
5
Sortie de sécurité
6
Filtre pour OSSD (en option) – nécessaire uniquement dans un environnement à fortes perturbations
Pour réaliser la fonction de sécurité STO, l'entrée digitale utilisée est paramétrée sur la fonction « 10 »
(« Tension inhibée »).
Dans le cas de la fonction de sécurité SS1, l’entrée digitale est paramétrée sur la fonction « 11 »
(« Arrêt rapide »). Le temps d’arrêt rapide est réglé via le paramètre P426. À cet effet, il convient de
s’assurer que l’entraînement s'est effectivement immobilisé dans le temps d’arrêt rapide défini.
Informations
Catégorie de sécurité
La réalisation de la commutation de sécurité sans désactivation sûre (comme décrit ci-dessus) permet au
maximum de respecter la catégorie de sécurité 1 (ou le niveau de performance c). En outre, cette variante de
commutation n’a pas la capacité SIL ( chapitre 8.2 "Classement de sécurité").
Cette variante de commutation doit donc uniquement être prise en considération lorsque la sécurité fonctionnelle
doit être soumise à de faibles exigences et que l'analyse des risques a indiqué qu'en cas de défaillance de la
fonction de sécurité seules de légères blessures (généralement réversibles) peuvent se produire ( chapitre 8.2
"Classement de sécurité"). En cas de doute, une désactivation sûre doit toujours être utilisée ( chapitre 3.1
"Désactivations sûres").
18
BU 0235 fr-2917
3 Description des fonctions
3.4.5
Exclusion des défauts pour le câblage
Dans les exemples susmentionnés, pour chaque entrée utilisée pour la réalisation de la fonction de
sécurité, un câble blindé est utilisé. Ce blindage est correctement mis à la terre (voir la figure
suivante). Cette mesure sert à l'exclusion des défauts conformément à la norme DIN EN ISO 13849-2,
en cas de court-circuit entre des conducteurs quelconques.
Cette exclusion des défauts est nécessaire pour répondre aux exigences de la catégorie de sécurité 4
conformément à la norme DIN EN ISO 13849-1. Ainsi, une erreur unique identifiée ou une
accumulation d'erreurs non identifiées ne peut pas entraîner la perte de la fonction de sécurité. Un
court-circuit à partir d'une tension externe, par ex. un câble de commande 24 V, vers l'entrée 24 V
d'une désactivation sûre peut entraîner la perte de la fonction de sécurité. Cela signifie que cette
erreur doit être évitée par des mesures appropriées.
Il n'est pas obligatoire d'utiliser un câble blindé séparé pour chaque entrée. Le cas échéant, vous
pouvez poser les câbles pour l'entrée digitale et la désactivation sûre ensemble dans un câble blindé
lorsque les sorties de sécurité surveillées du commutateur disposent d'une détection des courtscircuits transversaux (voir la figure suivante). L'efficacité de la détection des courts-circuits
transversaux doit le cas échéant être prouvée.
Sortie de sécurité au niveau du
commutateur de sécurité
Câbles blindés
1)
Variateur de fréquence
Utilisation du
Sorties surveillées avec
détection des courts-circuits
transversaux
Sorties surveillées sans
détection des courts-circuits
transversaux
« blocage des
impulsions
sécurisé »
1)
Sortie 1
Sortie 2
Sortie 1
Sortie 2
Câbles blindés pour l'exclusion des défauts conformément à DIN EN ISO 13849-2 pour l’exclusion de la sortie de sécurité au niveau d’une
entrée digitale avec filtre pour OSSD en option (nécessaire uniquement dans un environnement à fortes perturbations).
D'autres mesures (propre canal de câble, pose d'un câble armé, etc.) sont envisageables. De plus
amples détails pour l'application concrète sont indiqués par l'analyse des risques ainsi que l'analyse
des modes de défaillance et de leurs effets.
Pour le "blocage des impulsions sécurisé", un déclenchement est également possible par le biais de
deux sorties de sécurité, d'une sortie de 24 V de commutation et une sortie GND de commutation.
BU 0235 fr-2917
19
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Sortie de sécurité au niveau du
commutateur de sécurité
Câble de raccordement
Variateur de
fréquence
Utilisation du
Sorties surveillées
« blocage des
impulsions sécurisé »
Sortie 1
Sortie 2
Dans ce cas, un câble blindé n'est pas absolument nécessaire si les sorties de sécurité sont
surveillées. Si par exemple, d'autres câbles de commande 24 V sont posés dans le même canal de
câble et que l'on attribue une erreur « court-circuit 24V_SH » à un câble de commande (=24 V), cette
erreur est détectée par la surveillance de la sortie du commutateur et le « blocage des impulsions
sécurisé » se déclenche par une seconde sortie de sécurité. De plus amples détails pour l'application
concrète sont indiqués par l'analyse des modes de défaillance et de leurs effets.
Si aucun câble blindé n'est utilisé pour le câblage de la fonction de sécurité, les influences des
champs électromagnétiques doivent le cas échéant être prises en compte. Ainsi, l'utilisation d'un câble
d'une longueur de 1 m (dans le propre canal de câble) dans un environnement exempt de forts
champs électromagnétiques tend à être sans danger, tandis que la pose d'un long câble directement à
proximité directe d'un fort émetteur ou d'une distribution de moyenne tension peut entraîner la
défaillance de la fonction de sécurité. Pour cette raison, l'utilisation de câbles blindés est
généralement recommandée.
20
BU 0235 fr-2917
4 Montage et installation
4 Montage et installation
Les consignes d’installation de ce manuel complémentaire comprennent seulement les points
concernant la sécurité fonctionnelle. De plus amples informations sont indiquées dans le manuel
relatif au variateur de fréquence (BU 0250).
4.1
Montage et installation
Veuillez respecter les instructions de montage figurant dans le manuel BU 0250 !
4.2
Branchement électrique
Veuillez respecter les instructions relatives à l’installation ou au raccordement électrique figurant dans
le manuel BU 0250, de même que les informations suivantes !
AVERTISSEMENT
Choc électrique
Le contact avec les pièces conductrices d'électricité peut provoquer une électrocution pouvant entraîner des
blessures graves ou être mortelle.
• Avant de commencer les opérations d’installation, mettre l’appareil hors tension.
• Ne travailler que sur des appareils hors tension.
AVERTISSEMENT
Choc électrique
Le variateur de fréquence peut délivrer une tension dangereuse pendant une durée allant jusqu’à 5 minutes
après son arrêt.
• Ne commencer les opérations qu’après un temps d'attente d’au moins 5 minutes après le débranchement du
secteur (mise hors tension).
4.2.1
Directives sur les câblages
Les directives sur les câblages figurant dans le manuel du variateur de fréquence (BU 0250)
s’appliquent !
4.2.2
Raccordement au secteur
Les appareils avec lesquels une fonction de sécurité doit être réalisée ne doivent être exploités que
sur des réseaux TN et TT. L’exploitation sur les réseaux IT et « Grounded Corner » n’est pas prévue.
BU 0235 fr-2917
21
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
4.2.3
Connexion des câbles de commande
Le branchement électrique est exclusivement effectué à l'aide de fiches sur l'appareil.
4.2.3.1
Niveau de commande
Position :
avant
L'équipement et les fonctions des différents
emplacements d'éléments optionnels sont
variables. Ils sont influencés directement
par la spécification donnée par le client,
mais aussi indirectement par d'autres
caractéristiques d'équipement.
Les significations des DEL affectées à
chaque emplacement d'élément optionnel
en dépendent également.
D1 =
E1 =
H1 =
H2 =
M1 =
…
M8 =
22
Ouverture pour le diagnostic
Indications d´état (DEL)
Élément de commande 1
Élément de commande 2
Connexions de signaux
BU 0235 fr-2917
4 Montage et installation
4.2.3.2
Configuration des emplacements des éléments optionnels du niveau de commande
Les emplacements des éléments optionnels M1 à M8 sont conçus pour les fiches M12. L'affectation
des connexions ou des fonctions des différents emplacements d'éléments optionnels concernant
l'appareil est directement indiquée sur l'emplacement de l'élément optionnel. Ci-après, seuls les
emplacements des éléments optionnels qui peuvent être liés à l’arrêt sécurisé sont mentionnés.
Emplacement Type d’option
d'élément
optionnel
M1
M2
M3
M4
M6
a
Pas d'option
b
Capteur 1
a
Pas d'option
b
Capteur 2
a
Pas d'option
b
Actionneur 1
Fonction
Paramètre
concerné
DIN1
P420[-01]
DIN4
P420[-04]
INI2
DIN4
P420[-04]
Act1
DOUT1
P434[-01]
DOUT2
P434[-02]
DOUT2
P434[-02]
INI1
a
Pas d'option
b
Actionneur 2
Act2
a
Arrêt sécurisé
STO
Remarque
Affectation des fiches M12
Selon la fonction, 5 fiches M12 à 5 pôles sont installées avec des fiches ou connecteurs colorés. Les
couleurs correspondent à la fonctionnalité de la fiche et permettent ainsi de trouver facilement
l'appareil. Ceci est valable également pour les couleurs des capuchons.
Les fiches suivantes peuvent être utilisées sur l'appareil, selon les spécifications du client.
Ci-après, seules les fonctions qui peuvent être liées à l’arrêt sécurisé sont mentionnées.
Emplacements des éléments optionnels M1 à M8
Fonction
Fiche
Schéma des
contacts
Emplacement
d'élément
optionnel
Affectation des contacts
1
2
3
4
5
N°
Couleur
DIN1 / DIN4
24 V
DIN4
GND
DIN1
PE
M1
Noir
DIN4
24 V
DOUT1 / DOUT2
24 V
DOUT2
24 V
STO
BU 0235 fr-2917
DOUT2
GND
DIN4
PE
M2
Noir
GND
DOUT1
PE
M3
Noir
GND
DOUT2
PE
M4
Noir
GND SH
24 V SH
M6
Jaune
23
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
4.2.3.3
Détails des bornes de commande
Signification des
fonctions
Description / caractéristiques techniques
Contact
Paramètre
(Désignation)
Signification
Sorties digitales
Signalisation des états de fonctionnement de l'appareil
conformément à EN 61131-2
N°
Fonction réglage d'usine
Charge max. 50 mA
24 V CC
Avec les charges inductives : établir une
protection avec une diode de roue libre !
DOUT1
Sortie digitale 1
P434 [-01]
Pas de fonction
DOUT2
Sortie digitale 2
P434 [-02]
Pas de fonction
Remarques relatives à la commande de bus :
les sorties digitales peuvent être définies avec les bits utilisateur dans le mot de commande.
DOUT1 : P480 [-11] = Mot de commande Bit 8
DOUT2 : P480 [-12] = Mot de commande Bit 9
Informations
Sortie digitale
Une sortie digitale peut être utilisée pour émettre l'état du « blocage des impulsions sécurisé ». Pour cela, il
convient de s'assurer que cet affichage d'état est sans sécurité.
Entrées digitales
Commande de l'appareil par une commande externe, commutateur et autres
éléments similaires
selon EN 61131-2, type 1
bas : 0-5 V (~ 9,5 kΩ)
haut : 15-30 V (~ 2,5 - 3,5 kΩ)
Temps d’échantillonnage : 1 ms
Temps de réaction : 4 - 5 ms
Capacité d’entrée
10 nF (DIN1, DIN4)
DIN1
Entrée digitale 1
P420 [-01]
Pas de fonction
DIN4
Entrée digitale 4
P420 [-04]
Pas de fonction
Sécurité fonctionnelle
"Arrêt sécurisé"
Entrée sécurisée
Détails : BU0235, „Caractéristiques
techniques“
L'entrée est toujours active. Pour pouvoir mettre l'appareil en
état de fonctionnement, cette entrée doit être alimentée avec
la tension requise.
24V SH
24 V entrée
-
-
GND SH
Potentiel de référence
-
-
24
BU 0235 fr-2917
4 Montage et installation
4.3
Détails concernant les désactivations sûres
4.3.1
Désactivation sûre - Blocage des impulsions sécurisé
Utilisez un câble blindé à deux brins pour le « blocage des impulsions sécurisé ». Le blindage doit être
posé des deux côtés ! La chute de tension sur le câble ne doit pas dépasser les valeurs suivantes :
•
•
Commutateur de sécurité mécanique : ΔUcâble ≤ 3 V
Commutateur de sécurité électronique : ΔUcâble ≤ 1 V.
Pour le calcul, le courant de crête IIN,Peak ( chapitre 9 "Caractéristiques techniques") doit être
appliqué.
4.3.1.1
Fonctionnement sur OSSD
Le « blocage des impulsions sécurisé » est tout spécialement prévu pour le fonctionnement avec
OSSD.
La capacité entre les brins (y compris les capacités du blindage) ne doit pas dépasser une valeur de
x = 10 nF par variateur de fréquence raccordé.
La valeur x est déterminée de la manière suivante :
x = 2 nF * t_OSSD / 0,1 ms
Avec t_OSSD = largeur de l’impulsion de test, max. 0,5 ms
Le cas échéant, des limitations supplémentaires relatives au commutateur de sécurité peuvent
s'appliquer.
4.3.1.2
CEM
Les valeurs CEM indicatives ( manuel BU 0250) peuvent être respectées avec un câblage
conforme CEM jusqu’à une longueur de câble de 100 m entre le commutateur de sécurité et le
variateur de fréquence.
BU 0235 fr-2917
25
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
4.3.1.3
Exemple – exploitation de plusieurs appareils
En cas d’exploitation de plusieurs variateurs de fréquence sur un commutateur de sécurité, il faut
respecter la capacité de commutation du commutateur et la capacité de charge du bloc d'alimentation
24 V.
Le blindage doit être posé correctement ( figures au chapitre 3.1 "Désactivations sûres").
Les chutes de tension admissibles sur le câble doivent être respectées !
Exemple
Données
–
–
–
–
4 variateurs de fréquence sont raccordés à un commutateur de sécurité électronique.
Les variateurs de fréquence sont les uns à côté des autres dans l’installation.
Il y a 20 m à court-circuiter entre les variateurs de fréquence et le commutateur de sécurité.
2
Un câble blindé de 2 x 1,5 mm est utilisé.
Calcul appliqué :
R = ρ CU *
l
q
I IN , Peak =
ρCU ≅ 19Ω *
avec
0.5 A
mm 2
km
( chapitre 9 "Caractéristiques techniques")
Solution
Appliquer une double longueur de câble car des chutes de tension se produisent sur les deux
brins.
R ≅ 0.5 Ω
26
ΔUcâble = R * nombreVF * IIN,Peak =
0,5 Ω * 4 * 0.5 A = 1 V
ΔUcâble ≤ 1 V

o.k.
BU 0235 fr-2917
5 Mise en service
5 Mise en service
AVERTISSEMENT
Choc électrique
Sur les contacts à fiches pour les raccords (par ex. câbles d'alimentation, câbles moteur), une tension
dangereuse peut être présente, même si l'appareil est hors service.
• Ne pas toucher les contacts
• Protéger les raccords non utilisés avec des capuchons prévus à cet effet.
AVERTISSEMENT
Choc électrique
Même quand l’arrêt sécurisé est activé (fonction « STO »), une tension dangereuse peut être présente au niveau
des contacts de raccordement du moteur.
• Ne pas toucher les contacts
• Protéger les raccords non utilisés avec des capuchons prévus à cet effet
Ci-après, seuls les points de la mise en service concernant spécifiquement la sécurité fonctionnelle
sont abordés. Vous trouverez un chapitre détaillé sur la mise en service de l’appareil, ses fonctions de
base et standard, ainsi que sur tous les paramètres nécessaires à cette mise en service, dans le
manuel du variateur de fréquence BU 0250.
Afin de réaliser une fonction de sécurité (STO ou SS1), en plus d’une « désactivation sûre », une
entrée digitale, qui doit être affectée à une fonction spéciale, est généralement utilisée. C’est pourquoi
lors de la mise en service, un PC avec une interface RS232/485 ou une SimpleBox/ParameterBox est
nécessaire pour le paramétrage.
BU 0235 fr-2917
27
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
5.1
•
Étapes de mise en service de STO
Une sortie de sécurité du commutateur de sécurité utilisé est reliée à une désactivation sûre
( chapitre 3.1 "Désactivations sûres").
Selon la catégorie de sécurité requise, une erreur doit éventuellement pouvoir être exclue dans le
câblage (court-circuit entre des conducteurs quelconques).
Pour la désactivation sûre utilisée, il est recommandé d'utiliser un câble blindé distinct à deux brins
et de poser correctement son blindage ( chapitre 3.4.5 "Exclusion des défauts pour le câblage").
•
Par l’utilisation supplémentaire d’une entrée digitale, il est possible de raccourcir le temps de
réaction typique.
Pour cela, l'une des entrées digitales (DIN1 / DIN4) est paramétrée avec la fonction « 10 »
(Tension inhibée). Dans tous les cas, il faut respecter les différents potentiels de référence.
Pour la désactivation sûre utilisée et pour les entrées digitales utilisées dans le cadre de la sécurité
fonctionnelle; il est recommandé d'utiliser dans chaque cas un câble blindé distinct à deux brins et
de poser correctement son blindage ( chapitre 3.4.5 "Exclusion des défauts pour le câblage").
•
Le délai de connexion/déconnexion de l’entrée digitale concernée (voir paramètre P475) ne doit
pas être utilisé (réglage « 0 »).
•
Selon l'application, l'élimination de la fonction de sécurité peut provoquer un risque, de sorte qu'un
démarrage surveillé est nécessaire. Dans ce cas, le « Démarrage automatique » (P428) ne doit
pas être utilisé (réglage « 0 »).
5.2
•
Étapes de mise en service de SS1
Une sortie de sécurité du commutateur de sécurité utilisé est reliée à une entrée digitale
( chapitre 3.4.2 "Fonction SS1").
Il est recommandé d'utiliser un câble blindé distinct à deux brins et de poser correctement son
blindage ( chapitre 3.4.5 "Exclusion des défauts pour le câblage").
•
Une désactivation sûre est reliée avec une sortie de sécurité temporisée du commutateur de
sécurité utilisée. ( Chapitre 3.1 "Désactivations sûres").
Pour cela, il est recommandé d'utiliser un câble blindé distinct à deux brins. Le blindage du câble
doit être posé des deux côtés ( chapitre 3.4.5 "Exclusion des défauts pour le câblage").
•
La sortie digitale sélectionnée doit être paramétrée avec la fonction « 11 » (Arrêt rapide).
AVERTISSEMENT
Risque de blessure s’il y a défaillance de SS1
Le comportement au freinage de l’entraînement peut être influencé par différents facteurs. Il est possible que
le mode « Arrêt de sécurité 1 » ne doive pas être entièrement respecté.
Afin d'éviter tout risque qui en découlerait, il faut prouver au cours de la mise en service, par le biais d'une
validation finale, que les exigences pour l’utilisation spéciale envisagée sont respectées avec les réglages
effectués et que l’appareil n’est exploité à aucun moment en dehors de ses caractéristiques nominales.
Pour la fonction SS1, les paramètres P426 (Temps arrêt rapide) et, le cas échéant, P559
(Injection CC) doivent être paramétrés conformément aux exigences de l'application. Le temps de
temporisation de la sortie de sécurité temporisée du commutateur de sécurité doit être
dimensionné de sorte qu'il soit supérieur au temps d'arrêt rapide plus l'injection CC.
Le délai d’arrêt réel de l’entraînement dépend de différents facteurs. Il peut différer du temps
d’arrêt rapide paramétré (P426) si, par exemple, un ou plusieurs des événements suivants se
produisent pendant l’arrêt rapide actif.
28
BU 0235 fr-2917
5 Mise en service
– Limite de puissance de l’appareil atteinte ou dépassée
– Une ou plusieurs valeurs limites paramétrées atteintes ou dépassées (par ex. : P112, P536,
P537)
– Utilisation du freinage par injection de courant continu (fonction « Freinage à CC ») dans le
paramètre P108.
Si le mode déconnexion « Freinage à CC » est utilisé, le temps arrêt rapide n’est pas pris en
compte. Le même temps de décélération (résultant des réglages dans P109, P110) que pour la
déconnexion est utilisé.
Dans le pire des cas, l’entraînement ne peut pas être freiné jusqu’à l’immobilisation pendant le
temps arrêt rapide paramétré. Avant l'écoulement du temps arrêt rapide paramétré, il passe en
mode « Désactivation sûre du couple » (STO) et s’arrête doucement.
•
Le délai de connexion/déconnexion de l’entrée digitale concernée (voir paramètre P475) ne doit
pas être utilisé (réglage « 0 »).
•
Selon l'application, l'élimination de la fonction de sécurité peut provoquer un risque, de sorte qu'un
démarrage surveillé est nécessaire. Dans ce cas, le « Démarrage automatique » (P428) ne doit
pas être utilisé (réglage « 0 »).
5.3
Validation
Il est obligatoire de prouver par une validation que les exigences pour l’application spécifique prévue
sont remplies.
BU 0235 fr-2917
29
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
6 Paramètres
Ci-après sont présentés les paramètres, ainsi que les possibilités d’affichage et de réglage,
spécifiques uniquement à la sécurité fonctionnelle. Pour une présentation détaillée de tous les
paramètres disponibles, veuillez consulter le manuel relatif au variateur de fréquence BU 0250.
Informations
Paramètres utiles pour STO ou SS1
Afin de réaliser la fonction STO, et selon l’entrée digitale utilisée, il faut régler les paramètres correspondant à
l’entrée digitale sur la fonction « 10 » (« Tension inhibée »).
Pour la fonction SS1, le paramètre de l’entrée digitale concernée est réglé sur la fonction « 11 » (« Arrêt
rapide »). En supplément, il est nécessaire d'indiquer le réglage « Temps arrêt rapide » dans le paramètre P426
et le réglage « Injection CC » dans le paramètre P559.
Pour la fonction SS1, le « Temps arrêt rapide » doit être dimensionné de sorte que l’entraînement s’immobilise
aussi réellement dans le laps de temps donné. « Injection CC » se joint au « Temps arrêt rapide ».
Le délai de la sortie temporisée du commutateur de sécurité doit être dimensionné de sorte qu'il soit supérieur
aux valeurs paramétrées pour « Temps arrêt rapide » plus « Injection CC ».
6.1
Description des paramètres
P000 (numéro de paramètre) Affichage des paramètres de fonction (nom du paramètre)
xx
1)
S
P
Plage de réglage
(ou plage d'affichage)
Représentation du format d'affichage typique
(par ex. (bin = binaire)), de la plage de
réglage possible ainsi que du nombre de
décimales
Tableaux
[-01]
Dans le cas des paramètres qui présentent une sous-structure dans plusieurs tableaux, ceci est
représenté.
Réglage d’usine
{0}
Réglage standard que présente le paramètre de manière typique dans l'état de livraison de l'appareil
ou dans lequel il est défini après l'exécution d'un "réglage d'usine" (voir le paramètre P523).
Domaine de validité
Représentation de la ou des variantes d'appareils pour lesquelles ce paramètre est valable. Si le paramètre est
universel, cela signifie qu'il est valable pour toute la série. Cette ligne est alors supprimée.
Description
Description, fonctionnement, signification et autres informations relatives à ce paramètre.
Remarque
Remarques supplémentaires relatives à ce paramètre
Valeurs de réglage
(ou valeurs d'affichage)
Liste des valeurs de réglage possibles, avec la description des fonctions correspondantes
1)
Paramètre(s) liste des paramètres
complémentaire(s) : supplémentaires qui sont en
relation directe
xx = autres marquages
Figure 2 : Explication de la description des paramètres
Informations
Description des paramètres
Les lignes d'informations non nécessaires ne sont pas indiquées.
Remarques / Explications
Identification
Désignation
Signification
S
Paramètre Superviseur
Le paramètre peut uniquement être affiché et modifié si le
Superviseur-Code a été défini (voir le paramètre P003).
P
Selon le jeu de paramètres
Le paramètre offre différentes possibilités de réglage en
fonction du jeu de paramètres sélectionné.
30
BU 0235 fr-2917
6 Paramètres
6.1.1
Bornes de commande
P420
Entrées digitales
Tableaux
[-01] … [-07]
Domaine de validité
(DIN1 / DIN4)
Description
Affectation de fonctions pour l’entrée digitale
Valeurs de réglage
Valeur
Signification
0
Désactivé
L'entrée n'est pas utilisée.
10
Tension inhibée
La tension de sortie du VF est coupée, le moteur
s’arrête.
bas
11
Arrêt rapide
Le VF réduit la fréquence selon la durée d’arrêt rapide
programmée P426. 1)
bas
1)
Exception : P108, réglage « Freinage à CC ». Si le mode déconnexion « Freinage à CC » est utilisé, le
temps arrêt rapide n’est pas pris en compte. Le même temps de décélération (résultant des réglages
dans P109, P110) que pour la déconnexion est utilisé.
P426
Temps arrêt rapide
S
P
Description
Réglage du temps de décélération pour la fonction arrêt rapide qui peut être
déclenchée en cas de panne via une entrée digitale, la commande de bus, le clavier
ou automatiquement.
Le temps d’arrêt rapide correspond à la réduction linéaire de la fréquence maximale
réglée (P105) jusqu’à 0 Hz. Si la valeur de consigne actuelle est <100 %, le temps
d’arrêt rapide est réduit d’autant.
Valeurs de réglage
0,01 … 320,00
AVERTISSEMENT ! Risque de blessure s’il y a défaillance de SS1
Le comportement au freinage de l’entraînement peut être influencé par différents
facteurs. Il est possible que le mode « Arrêt de sécurité 1 » ne doive pas être
entièrement respecté.
Afin d'éviter tout risque qui en découlerait, il faut prouver au cours de la mise en
service, par le biais d'une validation finale, que les exigences pour l’utilisation spéciale
envisagée sont respectées avec les réglages effectués et que l’appareil n’est exploité
à aucun moment en dehors de ses caractéristiques nominales.
P428
Démarrage automatique
Plage de réglage
0…1
Description
Choix de la façon dont le variateur de fréquence doit réagir en cas de signal de
validation.
Valeurs de réglage
Valeur
Signification
0
Arrêt
L'appareil attend au niveau de l'entrée digitale (qui a été
paramétrée sur "Validation") un flanc d'impulsion (passage du
signal "bas  élevé“) pour démarrer l'entraînement.
Si l'appareil est mis en service dans le cas d'un signal de validation
activé (tension réseau activée), il passe directement dans l'état
"Blocage".
1
Marche
L'appareil attend au niveau de l'entrée digitale (qui a été
paramétrée sur "Validation") un niveau de signal ("élevé") pour
démarrer l'entraînement.
ATTENTION ! Risque de blessure ! L'entraînement démarre
immédiatement !
BU 0235 fr-2917
S
P
31
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
P434
Fctn sortie digit
Tableaux
[-01] … [-02]
Description
Affectation de fonctions pour la sortie digitale
Valeurs de réglage
Valeur
Signification
0
Désactivé
La sortie n'est pas utilisée.
01
Frein externe
Pour la commande d’un frein mécanique sur le moteur.
Pour plus de détails, voir  BU 0250
AVERTISSEMENT : défaillance du frein ! La commande ne se fait
pas de manière sécurisée ! Concevoir le frein comme un frein de
service. S’assurer que l’entraînement est immobilisé avant que
« STO » ne soit actif.
07
Défaut
39
STO inactif
Message de défaillance générale.
Pour plus de détails, voir  BU 0250
La fonction reproduit la réaction du « blocage des impulsions
sécurisé ».
Le signal chute (haut  bas) quand STO et l’arrêt sécurisé sont
actifs.
P481
Bit Fonct BusES Sort
Tableaux
[-01] … [-10]
Description
Affectation de fonction pour BusES sortie Bits. Les BusES sortie Bits sont traités par
le variateur de fréquence comme des sorties digitales.
Valeurs de réglage
Valeur
Signification
0
Désactivé
La sortie n'est pas utilisée.
01
Frein externe
Pour la commande d’un frein mécanique sur le moteur.
Pour plus de détails, voir  BU 0250
AVERTISSEMENT : défaillance du frein ! La commande ne se fait
pas de manière sécurisée ! Concevoir le frein comme un frein de
service. S’assurer que l’entraînement est immobilisé avant que
« STO » ne soit actif.
07
Défaut
Message de défaillance générale.
Pour plus de détails, voir  BU 0250
39
STO inactif
La fonction reproduit la réaction du « blocage des impulsions
sécurisé ».
Le signal chute (haut  bas) quand STO et l’arrêt sécurisé sont
actifs.
32
S
BU 0235 fr-2917
6 Paramètres
6.1.2
Paramètres supplémentaires
P506
Acquit automatique
S
Description
Acquittement automatique d'un message d’erreur. (Pour plus de détails, voir  BU
0250)
Remarque
L’acquittement automatique de défaut ne doit pas être utilisé en combinaison avec
une fonction de sécurité.
Valeurs de réglage
0 = surveillance désactivée
P550
Cde copie EEPROM
Description
Les ensembles de données enregistrés sur l'EEPROM interne et sur le module
mémoire peuvent être copiés d'un support à l'autre. Cela inclut un programme PLC
disponible sur l'appareil.
Remarque
Valable uniquement avec l'option : « -EEP » (EEPROM enfichable) :
L'appareil utilise toujours l’ensemble de données qui est enregistré sur l’EEPROM
interne.
AVERTISSEMENT ! Perte de la fonction de sécurité. Une fois les paramètres copiés,
les fonctions de sécurité doivent à nouveau être validées. C’est la seule façon de
garantir un fonctionnement sans défaut des fonctions de sécurité.
Valeurs de réglage
Valeur
Signification
0
Pas de changement
1
Externe  Interne
L’ensemble de données est copié du module mémoire (EEPROM
externe) à l’EEPROM interne.
2
Interne  Externe
L’ensemble de données est copié de l’EEPROM interne au module
mémoire (EEPROM externe).
3
Externe   Interne
Les ensembles de données sont échangés entre les deux
EEPROM.
P559
Injection CC
Plage de réglage
0,00 … 5,00 s
Description
Achèvement d'un processus de freinage par l’activation limitée dans le temps d’une
tension continue aux bornes de raccordement du moteur.
(Pour plus de détails, voir  BU 0250)
BU 0235 fr-2917
S
P
33
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
7 Messages relatifs à l’état de fonctionnement
La plupart des fonctions et données de fonctionnement des variateurs de fréquence sont surveillées
en continu et comparées simultanément avec des valeurs limites. Si un écart est constaté, le variateur
de fréquence réagit en émettant un avertissement ou un message de dysfonctionnement.
Vous obtiendrez les informations de base à ce sujet dans le mode d’emploi de l’appareil.
Ci-après sont présentés tous les défauts, et leurs causes, entraînant un blocage du variateur de
fréquence et liés à la fonctionnalité STO.
AVERTISSEMENT
Perte de la fonction de sécurité
Une erreur d’EEPROM peut avoir pour conséquence que les fonctions « Tension inhibée » et « Arrêt rapide »
des entrées digitales (DIN1 / DIN4) ne fonctionnent plus correctement ou plus du tout.
Suite à une erreur d’EEPROM, les entrées digitales utilisées en relation avec les fonctions de sécurité doivent à
nouveau être validées. C’est la seule façon de garantir un fonctionnement sans défaut des fonctions de sécurité.
Messages de dysfonctionnement
Affichage dans
SimpleBox
ControlBox
la
/
Groupe
Détails
dans P700
[-01] / P701
E008
8.0
Défaut
Texte dans la ParameterBox
Cause
• Remède
Pertes de paramètres
Erreur données EEPROM
• La version de logiciel de l’ensemble de données
enregistré ne correspond pas à celle du VF.
REMARQUE Les paramètres défaillants sont rechargés
automatiquement (réglage d’usine).
• Perturbations électromagnétiques (voir aussi E020)
(EEPROM valeur maximale
dépassée)
8.1
Erreur ID Variateur
8.2
réservé
8.3
EEPROM KSE erreur
(Borne de commande mal
identifiée (équipement KSE))
8.4
•
EEPROM défectueuse
Le niveau d'extension du VF n'est pas correctement
identifié.
• Couper et remettre la tension réseau
EEPROM interne erreur
(Version de base de
incorrecte)
E018
34
8.7
EEPROM copie différ.
18.0
Circuit de sécurité
Alors que le VF était validé, le circuit de sécurité -blocage
des impulsions sécurisé- s'est déclenché.
BU 0235 fr-2917
7 Messages relatifs à l’état de fonctionnement
Messages de verrouillage de l'enclenchement
Affichage dans la
SimpleBox /
ControlBox
Groupe
Détails
dans P700
[-03]
I018
18.0
Raison,
texte dans la ParameterBox
Cause
• Remède
STO actif
Le circuit de sécurité « Blocage des impulsions sécurisé » a
été déclenché. Un moteur raccordé ne génère pas de
couple.
Informations sur l'état
Des informations sur l'état peuvent être consultées via une ParameterBox, une Simple-Box ou un bus
de terrain. Elles ne sont pas mises à disposition pour la sécurité, mais uniquement à titre
d'information !
L'état du « blocage des impulsions sécurisé » ainsi que des entrées et sorties digitales, peut être
vérifié par le biais des paramètres d'information et, le cas échéant, du mot d'état via la communication
par un bus de terrain.
Pour vérifier la réaction du « blocage des impulsions sécurisé », l'entrée digitale, un bit de sortie bus
ou un bit libre du mot d'état (bit 10 ou bit 13) doit être affecté de la fonction « 39 » (STO inactif). L'état
de ce bit peut être lu via les paramètres P711 (« Etat des relais »), P714 [-01] (« Mot d'état ») ou
P741 [-05] (« Bits de sortie bus »), ou bien être transmis via le protocole de bus.
Pour le « blocage des impulsions sécurisé », l’état des contacts d’entrée (24V_SH, GND_SH) et les
réactions du blocage des impulsions sécurisé peuvent être consultés.
BU 0235 fr-2917
35
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
8 Informations supplémentaires
8.1
Commutateurs de sécurité
Le commutateur de sécurité utilisé pour l’application prévue de même que tous les autres composants
nécessaires pour la réalisation d’une fonction de sécurité doivent respecter les exigences de
l’application spécifique, conformément à l’analyse des risques.
Les sorties des commutateurs doivent remplir les conditions aux limites présentées ci-après.
8.1.1
Tension de sortie
La tension donnée doit être présente aux bornes d’entrée du variateur de fréquence. Cela signifie que
la chute de tension sur le câble utilisé doit également être prise en compte.
•
Commutateur de sécurité mécanique
24 V ± 25 % (18 V…30 V)
•
Commutateur de sécurité électronique avec sorties OSSD
24 V - 20 % / + 25 % (19,2 V…30 V)
8.1.2
pour le blocage des impulsions sécurisé
Capacité de commutation et intensité de courant
Les sorties de sécurité des commutateurs utilisés doivent être créées pour les charges présentées ciaprès.
Charge par variateur de fréquence
raccordé
« Blocage des impulsions sécurisé »
Courant permanent (valeur moyenne)
≤ 125 mA
Courant au démarrage
≤ 500 mA, pour t ≤ 2 ms
Capacité d’accumulation d'énergie
(derrière la protection contre les
mauvaises polarités)
20 μF
Courant de crête après une impulsion
de test OSSD (cyclique)
≤ 500 mA, pour t ≤ 300 μs
Informations
Consommation de courant accrue lors de la mise en
service et après une impulsion de test d’un OSSD
En raison des condensateurs de maintien des désactivations sûres, une consommation de courant accrue se
produit brièvement lors de la mise en service et après une impulsion de test d'un OSSD. Le « blocage des
impulsions sécurisé » est équipé d'une limitation de courant active afin de minimiser la charge pour une sortie de
sécurité.
36
BU 0235 fr-2917
8 Informations supplémentaires
8.1.3
•
Sorties OSSD, impulsions de test
toff ≤ 0,5 ms (largeur de l’impulsion de test)
Temps maximal pendant lequel la sortie du commutateur de sécurité est désactivée à des fins de
test.
•
D ≥ 90 % (Duty, facteur de réglage)
La tension d’alimentation est présente au moins 90 % du temps. Cela signifie que pour une
impulsion de test de toff= 0,5 ms, la tension l’alimentation est ensuite présente pendant au moins
ton= 4,5 ms.
•
Les impulsions doubles sont autorisées si elles sont éloignées d'au moins 1 ms l’une de l’autre et
si les conditions pour D sont respectées.
Impulsions de test autorisées d'un OSSD
Le déroulement suivant est obtenu avec la largeur d'impulsion maximale :
–
–
–
–
Première impulsion de test avec toff= 0,5 ms,
puis tension d’alimentation présente pendant 0,5 ms,
suivie de la deuxième impulsion de test avec toff= 0,5 ms,
puis tension d’alimentation présente pendant au moins 8,5 ms !
BU 0235 fr-2917
37
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
8.2
8.2.1
Classement de sécurité
CEI 60204-1:2005
(Version allemande EN 60204-1:2006)
Les exigences pour les fonctions d’arrêt des catégories 0 et 1 peuvent être satisfaites avec le
« blocage des impulsions sécurisé ».
Le freinage commandé de la fonction d'arrêt de la catégorie 1 n'est pas effectué de manière sécurisée
par le biais de la fonctionnalité standard du variateur de fréquence. Le passage dans la fonction
d'arrêt de la catégorie 0 est réalisé de manière sécurisée.
8.2.2
CEI 61800-5-2:2007
(Version allemande EN 61800-5-2:2007)
Avec la désactivation sûre « Blocage des impulsions sécurisé », les exigences des fonctions
« désactivation sûre du couple » (STO) et « arrêt de sécurité 1 » (SS1) sont satisfaites.
Dans le cas de la fonction SS1, aucune surveillance sûre de la temporisation du moteur ou de la
vitesse du moteur par le variateur de fréquence n'est réalisée. Si l'analyse des risques a indiqué
qu'une surveillance est nécessaire, celle-ci doit être effectuée par une commande externe sécurisée.
La solution décrite dans les exemples pour la fonction SS1 correspond au comportement selon
CEI 61800-5-2:2007, section 4.2.2.3, partie c) « Déclenchement de la temporisation du moteur et,
après un délai spécifique à l'application, déclenchement de la fonction STO ». La temporisation du
moteur n'est pas effectuée de manière sécurisée par le biais de la fonctionnalité standard du variateur
de fréquence. Le passage dans la fonction STO est effectué de manière sécurisée.
8.2.3
CEI 61508:2010
(Version allemande EN 61508:2010)
Pour les fonctions d'arrêt relatives à la sécurité STO et SS1 (désignation selon CEI 61800-5-2:2007),
les variateurs de fréquence avec les désactivations sûres applicables, selon le présent manuel, sont
conformes aux exigences de SIL 3. Le processus de freinage commandé de la fonction d’arrêt SS1
n’a pas la capacité SIL.
( Chapitre 9.1 "Caractéristiques du blocage des impulsions sécurisé")
Informations
Entrées digitales
Les entrées digitales n'ont pas la capacité SIL !
38
BU 0235 fr-2917
8 Informations supplémentaires
8.2.4
ISO 13849-1:2015
(Version allemande EN ISO 13849-1:2016)
Pour les fonctions d'arrêt relatives à la sécurité, STO et SS1 (désignation selon CEI 61800-5-2:2007),
les variateurs de fréquence avec les désactivations sûres applicables, selon le présent manuel, sont
conformes aux exigences du niveau de performance e. La catégorie de sécurité 4 peut être atteinte.
( Chapitre 9.1 "Caractéristiques du blocage des impulsions sécurisé")
Les entrées digitales (DIN1 / DIN4) qui, lors de la réalisation de fonctions d'arrêt relatives à la sécurité,
sont essentiellement prévues en tant qu'entrées auxiliaires, peuvent répondre aux exigences de la
catégorie de sécurité 1 et du niveau de performance c.
( Chapitre 9.2 "Caractéristiques des entrées digitales")
Informations
Évaluation de la fonction de sécurité
Les valeurs indiquées dans les caractéristiques techniques ( chapitre 9 "Caractéristiques techniques")
prennent uniquement en compte les entrées ou désactivations mentionnées !
Les composants nécessaires en supplément pour la réalisation d'une fonction de sécurité, comme un
commutateur de sécurité, un bouton d'arrêt d'urgence, etc., doivent être pris en compte lors de l'évaluation de la
fonction de sécurité. Les valeurs caractéristiques qui en résultent sont fortement influencées par ces
composants.
BU 0235 fr-2917
39
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
9 Caractéristiques techniques
Les caractéristiques techniques figurant dans le manuel de l’appareil (BU 0250) s’appliquent.
L’élément suivant fait exception :
Fonction
Spécification
Hauteur de montage
maximale au-dessus du
niveau de la mer
≤ 2000 m
En complément, les caractéristiques techniques suivantes s’appliquent.
40
BU 0235 fr-2917
9 Caractéristiques techniques
9.1
Caractéristiques du blocage des impulsions sécurisé
Fonction
Spécification
Tension d'entrée
+ 24 V
Tolérance de tension
± 25 % (18 V … 30 V)
Fonctionnement sur
OSSD
- 20 % … + 25 % (19,2 V … 30 V)
Consommation de
courant
≤ 125 mA
(valeur moyenne)
Courant de crête
≤ 500 mA
(pic lors de la mise en
service ou sur OSSD)
Longueur de câble
≤ 100 m
Capacité des lignes
≤ 20 nF par variateur de fréquence raccordé
(≤ 4 nF * t_OSSD / 0,1 ms (avec t_OSSD max. 0,5 ms))
Retard d’enclenchement
≤ 200 ms
Temps de réaction
≤ 300 ms (≤ 65 ms typique)
Temps de cycle
≥1s
Exigences pour OSSD
Largeur d’impulsion test
≤ 500 µs
Duty (service, niveau
élevé)
≥ 90 %
Écart entre impulsions
doubles
≥ 1 ms (tenir compte du facteur de service (duty))
Niveau d’intégrité de la
sécurité (CEI 61508)
SIL 3
Probabilité d'une panne
dangereuse par heure
PFH = 0
Probabilité d'une panne
dangereuse par
sollicitation
PFD = 0
Proportion de pannes
inoffensives
SFF = 100 %
Catégorie de sécurité
Catégorie 4
(selon EN ISO 13849-1)
Niveau de performance
(selon EN 13849-1)
PL e
La moyenne de temps
jusqu'à la panne
dangereuse
MTTFd = « élevée » (>100 ans)
Taux de couverture de
diagnostic (DC)
ne peut pas être déterminé (PFH=0)
Durée d'utilisation
TM = 20 ans
BU 0235 fr-2917
41
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
9.2
Caractéristiques des entrées digitales
(S’appliquent uniquement aux entrées digitales : DIN1 et DIN4)
Fonction
Spécification
Tension d'entrée
+ 24 V
Tolérance de tension
+- 37,5 % … + 25 % (15 V … 30 V)
Niveau élevé (VT+)
15 V … 30 V
Niveau bas (VT-)
0V…5V
Résistance d'entrée
≈ 9,5 kΩ (pour le niveau bas)
≈ 2,5 kΩ …3,5 kΩ (pour le niveau haut)
Capacité d’entrée
10 nF
Temps d’échantillonnage ≤ 1 ms
Temps de réaction
≤ 5 ms
Exigences pour OSSD
Largeur d’impulsion test
≤ 500 µs
Duty (service, niveau
élevé)
≥ 90 %
Écart entre impulsions
doubles
≥ 1 ms (tenir compte du facteur de service (duty))
Niveau d’intégrité de la
sécurité (CEI 61508)
Les entrées digitales n’ont pas la capacité SIL
Probabilité d'une panne
dangereuse par heure
PFH < 700 FIT
Proportion de pannes
inoffensives
SFF > 72 %
Catégorie de sécurité
Catégorie 1
(selon EN ISO 13849-1)
Niveau de performance
(selon EN 13849-1)
PL c
La moyenne de temps
jusqu'à la panne
dangereuse
MTTFd = « élevée » (>100 ans)
Taux de couverture de
diagnostic (DC)
Sans DC
Durée d'utilisation
TM = 20 ans
42
BU 0235 fr-2917
10 Annexe
10 Annexe
10.1 Consignes de réparation
Afin de réduire autant que possible la durée des réparations, lors du renvoi d'un appareil, veuillez
indiquer le motif de ce renvoi et au moins un interlocuteur pour les éventuelles questions.
Si une réparation est nécessaire, veuillez renvoyer l’appareil à l’adresse suivante :
NORD Electronic DRIVESYSTEMS GmbH
Tjüchkampstraße 37
D-26606 Aurich
Informations
Accessoires tiers
Avant de renvoyer une interface de bus et/ou un variateur de fréquence, retirez les accessoires externes tels
que des câbles secteur, potentiomètres, affichages externes, etc. non fournis par Getriebebau NORD GmbH &
Co. KG. Dans le cas du renvoi d'un appareil avec des accessoires externes, Getriebebau NORD GmbH & Co.
KG décline toute responsabilité pour ces accessoires.
Informations
Bon d’accompagnement
Pour tout renvoi, veuillez utiliser un bon d’accompagnement rempli. Vous en trouverez un sur notre page
d’accueil www.nord.com ou directement via ce lien Warenbegleitschein.
Si vous avez des questions concernant la réparation, veuillez vous adresser à :
Getriebebau NORD GmbH & Co. KG
Tél. +49 (0) 45 32 / 289-2515
Fax +49 (0) 45 32 / 289-2555
BU 0235 fr-2917
43
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
10.2 Instructions d'entretien et de mise en service
En cas de problèmes, par ex. pendant la mise en service, prenez contact avec notre service aprèsvente.
 +49 4532 289-2125
Notre service est disponible 24h sur 24, 7 jours sur 7 et peut vous aider à trouver les informations
suivantes sur l’appareil (par ex. le variateur de fréquence) et ses accessoires (par ex. interface de
bus) :
•
•
•
désignation du type,
numéro de série,
version du microprogramme.
10.3 Documents et logiciels
Les documents et logiciels peuvent être téléchargés à partir de notre site Internet www.nord.com.
Documents complémentaires
Documentation
Table des matières
BU 0250
Manuel pour module de répartition NORDAC LINK SK 250E-FDS .. SK 280E-FDS
BU 0000
Manuel pour l’utilisation du logiciel NORD CON
BU 0040
Manuel pour l’utilisation des consoles de paramétrage NORD
Logiciel
Logiciel
Description
NORD CON
Logiciel de paramétrage et de diagnostic
10.4 Certificats
Vous pouvez télécharger les certificats relatifs à la « sécurité fonctionnelle » sur notre site Internet
www.nord.com.
Certificats
Documentation
Table des matières
C330704
Certificat pour variateurs de fréquence avec « désactivations sûres » pour variateurs de
fréquence NORDAC Link SK 260E-FDS / SK 280E-FDS
44
BU 0235 fr-2917
10 Annexe
10.5 Abréviations
•
AS-i
Interface AS
•
BW
Résistance de freinage
•
DIN
Entrée digitale
•
DOUT
Sortie digitale
•
CEM
Compatibilité électromagnétique
•
VF
Variateur de fréquence
•
GND
Ground (terre)
•
OSSD
Output Signal Switching Device
•
P
Paramètre dépendant du jeu de paramètres, autrement dit, paramètre auquel
différentes fonctions ou valeurs peuvent être affectées dans chacun des 4 jeux de
paramètres du variateur de fréquence.
•
S
Paramètre superviseur, autrement dit, paramètre qui est uniquement visible lorsque le
bon code superviseur est saisi dans le paramètre P003
•
SH
« Arrêt sécurisé » (sécurité fonctionnelle)
•
SS1
« Safe Stop 1 », arrêt de sécurité 1
•
STO
« Safe Torque Off », désactivation sûre du couple
•
SW
Version du logiciel ou du microprogramme du variateur de fréquence (peut être
affichée dans le paramètre P707)
BU 0235 fr-2917
45
Sécurité fonctionnelle – Manuel supplémentaire pour la série SK 250E-FDS
Index
"
F
"Pertes ...........................................................34
Fctn sortie digit (P434) .................................. 32
A
Fonctions de sécurité
Arrêt de sécurité 1 ..................................... 12
Acquit automatique (P506) ............................33
Désactivation sûre du couple .................... 12
B
SS1 ............................................................ 12
Bit Fonct BusES Sort (P481) .........................32
Blocage contre le redémarrage .....................17
Blocage des impulsions sécurisé ..................25
Exemple .....................................................26
OSSD .........................................................25
Bon d’accompagnement ................................43
C
Caractéristiques techniques ..........................40
Cde copie EEPROM (P550) ..........................33
CEI 60204-1
2005 ...........................................................38
CEI 61508
STO ........................................................... 12
Frein mécanique ........................................... 12
Freinage commandé ..................................... 12
I
Injection CC (P559) ....................................... 33
ISO 13849-1
2015........................................................... 39
L
Logiciel ........................................................ 44
M
Messages
Défaut ........................................................ 34
2010 ...........................................................38
État de fonctionnement ............................. 34
CEI 61800-5-2
2007 ...........................................................38
Mise en service ............................................. 27
CEM ............................................................... 25
SS1 ............................................................ 28
Certificats .......................................................44
STO ........................................................... 28
Commutateurs de sécurité ............................36
N
D
Norme
CEI 60204-1
Démarrage automatique (P428) ....................31
2005 ....................................................... 38
Désactivation sûre
CEI 61508
Blocage des impulsions sécurisé ...............25
Documents
2010 ....................................................... 38
CEI 61800-5-2
Complémentaires .......................................44
2007 ....................................................... 38
Domaine de validité ......................................... 4
ISO 13849-1
E
2015 ....................................................... 39
Entrées digitales ............................................11
Entrées digitales (P420) ................................31
O
Exclusion des défauts ....................................19
OSSD ...................................................... 25, 36
Exemple .........................................................26
P
SS1 ............................................................ 15
STO ............................................................ 13
46
Paramètres ................................................... 30
BU 0235 fr-2917
Index
R
STO ............................................................... 12
Renvoi............................................................ 43
Exemple .................................................... 13
Réparation .....................................................43
Mise en service ......................................... 28
S
T
SS1 ................................................................ 12
Temps arrêt rapide (P426) ............................ 31
Exemple .....................................................15
V
Mise en service ..........................................28
Validation ...................................................... 29
BU 0235 fr-2917
47
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