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INSTRUCCIONES DE USO es Sistemas motor feedback seguros 1 Acerca de este documento Lea atentamente estas instrucciones de uso antes de trabajar con el sistema de realimentación del motor seguro, montarlo, ponerlo en servicio o llevar a cabo tareas de mantenimiento. Esta es una traducción de las Instrucciones de uso originales. 1.1 Finalidad de este documento Estas instrucciones de uso indican al personal técnico del fabricante o de la empresa explotadora de la máquina cómo llevar a cabo el montaje, la instalación eléctrica, la puesta en servicio, el funcionamiento y el mantenimiento del sistema de realimentación del motor seguro. Estas instrucciones de uso deben ponerse a disposición de todo el personal que trabaje con el sistema de realimentación del motor seguro. Además, para la planificación y la utilización de sensores de seguridad, como el sistema de realimentación del motor seguro, es necesario contar con conocimien‐ tos técnicos previos, ya que estos no se incluyen en las presentes instrucciones. Deben respetarse las disposiciones legales y oficiales durante el funcionamiento del sistema de realimentación del motor seguro. 1.2 Símbolos y convenciones utilizados en este documento ADVERTENCIA Una indicación de seguridad le avisa de una especificación concreta para realizar con seguridad el montaje y la instalación del sistema de realimen‐ tación del motor seguro. Su objetivo es prevenir accidentes. Lea y observe atentamente las indicaciones de seguridad. Las funciones de seguridad basadas en la información fiable sobre la veloci‐ dad o la posición del sistema de realimentación del motor. • Para las funciones de seguridad que se basan en la posición absoluta segura, el sistema de realimentación del motor proporciona, al encenderlo, solo un canal sin diagnóstico seguro. El usuario deberá implementar un segundo canal con la ayuda de otras medidas. El usuario podrá proporcionar este segundo canal almacenando la posición del sistema de realimentación del motor antes de desconectarlo y comparándola con su posición de inicio al volver a encenderlo. La posición absoluta solo puede utilizarse para apli‐ caciones de seguridad si coinciden los valores. De lo contrario, el usuario debe realizar un recorrido de referencia. Si no se dispone de un segundo canal, cada vez que se encienda el sistema de realimentación del motor, debe efectuarse un recorrido de referencia para confirmar la posición abso‐ luta. El sistema de realimentación del motor no puede proporcionar por sí solo un estado seguro del sistema de accionamiento. El sistema de accionamiento debe proporcionar el estado seguro en respuesta a un error mostrado del sistema de realimentación del motor. La transmisión de las señales del sensor al sistema de evaluación tiene lugar mediante una interfaz HIPERFACE®. En combinación con un sistema de acciona‐ miento de categoría 3 (EN ISO 13849), SILCL2 (EN 62061) o PL d (EN ISO 13849), el sistema de realimentación del motor es ideal para aplicacio‐ nes de seguridad. Si se usan las salidas analógicas de señales incrementales (seno/coseno) exclusivamente para las funciones de seguridad del acciona‐ miento basadas en la velocidad, el sistema de realimentación del motor cumple los requisitos de la norma EN 61800-5-2. El sistema de realimentación del motor seguro no es compatible con modos de funcionamiento para aplicaciones de seguridad relacionados con la posición o la situación absoluta. • ADVERTENCIA El sistema de realimentación del motor seguro solo puede utilizarse dentro de los límites prescritos y estipulados por los datos técnicos, las medidas y las tolerancias de los dibujos acotados y las condiciones de servicio; asi‐ mismo, deben respetarse los pares de apriete especificados. Es especialmente importante que el sistema de realimentación del motor no se utilice para aplicaciones de seguridad más allá de su vida de uso y de la de los rodamientos (véanse los datos técnicos). Cuando se excede la vida de los rodamientos, el desgaste y la fatiga pueden causar fallos en los roda‐ mientos. Para evitar que esto suceda, el sistema de realimentación del motor se debe poner fuera de servicio, como muy tarde, cuando se cumpla la vida de los rodamientos. La vida de los rodamientos también se ve influenciada por la aplicación, especialmente por los modos de servicio con números de revoluciones bajos, inversiones o vibraciones mecánicas. Debe evitarse que circule corriente eléctrica por los rodamientos de bolas (p. ej. corrientes acopladas). Evitare il passaggio di corrente attraverso i cuscinetti a sfere (ad es. a causa di correnti iniettate). Si el dispositivo se utiliza con otros fines o sufre modificaciones (incluso durante el montaje y la instalación), la garantía de SICK STEGMANN GmbH perderá su validez. INDICACIÓN Indica consejos y recomendaciones útiles. b Las instrucciones sobre acciones concretas están señaladas con una flecha. Lea detenidamente y cumpla con esmero las instrucciones sobre las accio‐ nes a realizar. 1.3 Documentos anexos • 8014120, versión de diciembre de 2010 (o más actual) • 8010701, versión de abril de 2008 (o más actual) 2 Para su seguridad Este capítulo sirve para su propia seguridad y la de los usuarios de la instalación. 2.1 Indicaciones básicas de seguridad Para el montaje y la utilización del sistema de realimentación del motor seguro, así como para su puesta en servicio y sucesivas comprobaciones técnicas se apli‐ can las disposiciones legales nacionales e internacionales, en especial las siguientes: • Directiva de máquinas 2006/42/CE • Directiva de uso de medios de trabajo 2009/104/CE • Disposiciones para la prevención de riesgos laborales y normas de seguri‐ dad • Otras disposiciones de seguridad relevantes El fabricante y la empresa explotadora de la máquina en la que se utiliza el sis‐ tema de realimentación del motor seguro tienen la responsabilidad de acordar con las autoridades pertinentes todas las disposiciones y normas de seguridad aplicables, así como de respetarlas. El fabricante del sistema de accionamiento conectado debe cumplir al diseñarlo los requisitos de seguridad descritos en el manual de implementación “HIPER‐ FACE® Safety”. 2.2 Uso conforme a lo previsto Debido a su equipamiento, el sistema de realimentación del motor se destina al funcionamiento dinámico y preciso de servocircuitos de control. El sistema completo, compuesto por encoder, sistema de evaluación, servocon‐ vertidor y motor, conforma un circuito de control. El uso en aplicaciones de seguridad de los sistemas de realimentación del motor seguros con interfaz HIPERFACE® se refiere a su aplicación en combinación con servosistemas que trabajan con motores síncronos trifásicos de CA y, alternativa‐ mente, con motores asíncronos. La siguiente información se puede deducir de las señales de posición digitales del sistema de realimentación del motor acoplado directamente al eje del motor: • En motores síncronos de CA, información sobre el número de revoluciones o la velocidad, así como información sobre la conmutación. • En motores asíncronos, información sobre el número de revoluciones o la velocidad. El sistema de realimentación del motor seguro puede utilizarse en combinación con un sistema de accionamiento de acuerdo con la norma IEC 61800-5-2 y en aplicaciones de seguridad hasta la categoría 3 y PL d de acuerdo con la norma EN ISO 13849 o la categoría SILCL2 según EN 62061. Este sistema cumple las exigencias de la Directiva de máquinas 2006/42/CE y actúa como asistente del sistema de accionamiento para garantizar lo siguiente: 8024039/2019-02-01/de, en, es, fr, it 2.3 Uso indebido El sistema de realimentación del motor no debe montarse con uniones elásticas dobles (acoplamiento de ejes y estator). La unión de ejes entre el sistema de accionamiento y el sistema de realimentación del motor debe efectuarse de forma rígida. Si no se aplican medidas adicionales, el sistema de realimentación del motor no es compatible con funciones de seguridad basadas en la posición absoluta, que se transmiten por el canal de parámetros RS 485. El sistema de realimentación del motor constituye, junto con su acoplamiento del estator mediante chapa de resorte, un sistema de masa-resorte que cuenta con una frecuencia de resonancia. Si se introducen en el sistema excitaciones de torsión próximas a esa frecuencia a través del eje del motor, los límites especifi‐ cados para la resistencia a oscilaciones pueden sobrepasarse rápidamente; además, este tipo de cargas también pueden influir negativamente en la exacti‐ tud especificada del valor de posición. Si no pudieran descartarse de forma segura este tipo de excitaciones en la apli‐ cación, deberán realizarse las pruebas apropiadas de todo el sistema de acciona‐ miento. 2.4 Requisitos de cualificación del personal El sistema de realimentación del motor seguro SFS60S-HRZT0S01 solo deben montarlo, ponerlo en servicio, comprobarlo, repararlo y utilizarlo personas debida‐mente autorizadas. Una persona autorizada es aquella que: • cuenta con una formación técnica adecuada; • ha sido instruida por la empresa explotadora de la máquina para el manejo de la misma conforme a las directivas de seguridad aplicables; • tiene acceso a estas instrucciones de funcionamiento. 3 Planificación del proyecto ADVERTENCIA La tensión de alimentación debe generarse mediante sistemas PELV (EN 50178). El sistema de realimentación del motor corresponde a la clase de protección III conforme a DIN EN 61140. En el caso de que la tensión de alimentación no se genere mediante sistemas PELV, el usuario deberá adop‐ tar otras medidas que garanticen un aislamiento seguro de los componentes conductores de tensión de red. SFS60S/SFM60S | SICK 8 4 b INDICACIÓN Si es necesario desmontar el sistema de realimentación del motor seguro, deben seguirse los pasos de montaje en el orden inverso. b b Deslice el sistema de realimentación del motor en el eje del accionamiento proporcionado por el cliente (2) alineado con el muelle de ajuste (1), teniendo en cuenta la distancia entre el acoplamiento del estator mediante chapa de resorte (5) y la superficie de montaje (6) en función de la longitud del tornillo (4). Premonte los tornillos (7) con sus arandelas (8) y aplique el medio de fijación de tornillos en la rosca correspondiente. Siga apretando los tornillos (7) hasta que el sistema de realimentación del motor quede completamente montado y el acoplamiento del estator mediante chapa de resorte (5) toque con la superficie de montaje (6). Apriete los tornillos (7). Par de apriete: 1,2 ± 0,1 Nm. Apriete el tornillo Torx (4). Par de apriete: 3,5 ± 0,1 Nm. INDICACIÓN Durante el montaje, evitar golpes y choques con el sistema de realimentación del motor. 5 Instalación eléctrica Montaje En este capítulo se explica el procedimiento de montaje del sistema de realimen‐ tación del motor seguro. 4.1 Seguridad INDICACIÓN Dependiendo de la construcción del motor, puede ser necesario llevar a cabo la instalación eléctrica antes del montaje mecánico. INDICACIÓN La unión de la unidad de accionamiento con el sistema de realimentación del motor debe establecerse con una unión positiva o en arrastre de fuerza y de forma. El uso de un muelle de ajuste impedirá la rotación radial del sistema de reali‐ mentación del motor. Para ejes de accionamiento con diámetros de 8 mm y 3/8", es obligatorio usar un muelle de ajuste. Esto garantizará el sobredimensionamiento requerido para excluir el error de pérdida de la unión de los ejes. INDICACIÓN En las variantes con acoplamiento del estator mediante chapa de resorte, la llave dinamométrica no se puede aplicar en determinadas circunstancias ver‐ ticalmente sobre el tornillo. La tolerancia del par de apriete incluye una incli‐ nación de hasta 20°. Si se aflojan o se aprietan los tornillos frecuentemente con desviación angular, estos pueden sufrir daños. ADVERTENCIA En lo que se refiere a los tornillos utilizados durante el montaje, se deberán tener en cuenta las siguientes indicaciones de seguridad: • Clase de resistencia mínima de 8,8. • Seleccione la longitud de los tornillos en función de las condiciones de montaje. • Asegure las uniones atornilladas con un medio de fijación de tornillos líquido para que no se aflojen. • Las arandelas elásticas y las arandelas dentadas no son suficientes como medio de fijación de tornillos. ADVERTENCIA Use los tornillos solo una vez. Tras desmontar el sistema de realimentación del motor: Limpie los restos de material de las roscas afectadas del eje de acciona‐ b miento. A la hora de volver a montarlo, use un tornillo nuevo (sin usar) con b medio de fijación líquido en la rosca. Si se pierde el tornillo Torx (4), deberá contactar con SICK para adquirir b uno nuevo. 4.2 Montaje del sistema de realimentación del motor con acoplamiento del estator mediante chapa de resorte b b INDICACIÓN Para la instalación del sistema de realimentación del motor, tenga en cuenta las instrucciones de uso del sistema de accionamiento externo o del control superior correspondientes. INDICACIÓN Para realizar el montaje, asegúrese siempre de que las máquinas e instala‐ ciones afectadas se encuentren libres de tensión eléctrica. 5.1 Conexión del apantallamiento INDICACIÓN Para un servicio sin problemas, se requiere una conexión adecuada del apan‐ tallamiento del encoder a masa o al apantallamiento del motor. En los sistemas de realimentación del motor con acoplamiento del estator mediante chapa de resorte (Fig. 1, 2), esto viene garantizado por el propio acoplamiento (5). 5.2 Señales del sistema de realimentación del motor El sistema de realimentación del motor dispone de las siguientes señales: Interfaz HIPERFACE®: • US: tensión de alimentación; el rango de tensión de alimentación se sitúa entre +7 V y +12 V. La tensión de alimentación recomendada es de +8 V. • GND: conexión a masa; con aislamiento galvánico de la carcasa. La tensión correspondiente es US. • +SIN: canal de datos de proceso; señal senoidal de 1 Vpp con una compen‐ sación estática de REFSIN. • REFSIN: canal de datos de proceso; tensión estática de +2,5 V, tensión de referencia de +SIN. • +COS: canal de datos de proceso; señal cosenoidal de 1 Vpp con una com‐ pensación estática de REFCOS. • REFCOS: canal de datos de proceso; tensión estática de +2,5 V, tensión de referencia de +COS. • Datos -/+: canal de parámetros RS485: señal de datos negativa / positiva; el canal de parámetros es una interfaz asíncrona semidúplex que cumple las especificaciones físicas del estándar EIA RS485. A través de distintas órdenes es posible solicitar datos al sistema de realimentación del motor, así como memorizar datos específicos del usuario, como por ejemplo la compensación de posición, en la E2PROM del sistema de realimentación del motor. 5.3 Esquema de conexiones 5.3.1 M23, 12 polos Fig. 5: Conexión M23, 12 polos Asignación de terminales M23, 12 polos Fig. 1: Montaje del eje hueco pasante b b b b Monte el muelle de ajuste suministrado (1) en el eje del accionamiento pro‐ porcionado por el cliente (2). Bloquee el eje del accionamiento (2) proporcionado por el cliente. Aplique el medio de fijación de tornillos en la rosca del anillo de fijación (3) o en el tornillo Torx suministrado (4). Introduzca y premonte el tornillo Torx (4) en el anillo de fijación (3), pero no lo apriete. 8024039/2019-02-01/de, en, es, fr, it TERMINAL Señal 1 REFCOS 2 Datos + 3 sin ocupar 4 sin ocupar 5 +SIN 6 REFSIN 7 Datos - 8 +COS 9 sin ocupar 10 GND 11 sin ocupar 12 US SFS60S/SFM60S | SICK 9 6 Puesta en servicio SFS60S-HRZT0S01 Para poner en servicio los sistemas de realimentación del motor seguros es indis‐ pensable que el fabricante del sistema de accionamiento conectado haya respe‐ tado al diseñarlo los requisitos de seguridad descritos en el manual de implemen‐tación “HIPERFACE® Safety”. –40 °C … + 90 °C 6.1 Comprobación No se precisan otras medidas de comprobación del funcionamiento. Interfaces Dirección de conteo Tipo de código Señales de interfaces La dirección de conteo es ascendente con el giro del eje (en sentido de las agujas del reloj) con orientación en dirección “A” (véase el dibujo acotado) binario (véase el dibujo acotado) Sistema mecánico y eléctrico ADVERTENCIA El sistema de realimentación del motor seguro tiene una duración de uso máxima (ver cap. 9), tras la que debe retirarse de la circulación obligatoria‐ mente. Por este motivo, además de la vida de uso, también se debe tener en cuenta la vida de los rodamientos. El parámetro que se alcance en primer lugar en función de la aplicación, determina cuándo debe realizarse la puesta fuera de servicio. El año de fabricación del sistema de realimentación del motor se indica en la etiqueta del dispositivo o de su embalaje, codificado (AASS) en el número de serie (SN). AA = indican el año (sin especificar el siglo) SS = indican la semana del último proceso de fabricación. 7 Mantenimiento El sistema de realimentación del motor no requiere mantenimiento. En caso de fallo, no se ha previsto ninguna posibilidad de reparación. Póngase en contacto con nosotros en caso de reclamaciones. 8 Tensión de alimentación recomendada Tipo de conexión Intensidad de servicio Frecuencia de salida de señales senoidales/cose‐ noidales 8.2 Eliminación Elimine siempre los dispositivos inservibles o que no se puedan reparar de acuerdo con las disposiciones aplicables sobre eliminación de residuos de cada país. INDICACIÓN Gerne sind wir Ihnen bei der Entsorgung dieser Geräte behilflich. Sprechen Sie uns an. Datos técnicos SFS60S-HRZT0S01 Rendimiento Número de periodos senoidales/cosenoidales por revolución Número de líneas total 1024 32.768 Número de revoluciones detectables de manera absoluta Pasos de medición por revolución en caso de inter‐ polación de las señales seno/coseno con, p. ej., 12 bits 1 0,3 segundos de ángulo 56 gcm² Aceleración angular máx. admisible Número máx. de revoluciones durante el funciona‐ miento13 ± 0,3 mm Movimiento radial del eje, dinámico ± 0,05 mm Movimiento axial del eje, estático ± 0,5 mm Movimiento axial del eje, dinámico ± 0,1 mm Datos del entorno Rangos de temperatura de servicio Rango de temperatura de almacenamiento (sin embalaje) Humedad relativa del aire/condensación Resistencia a choques Resistencia a las oscilaciones (según EN 60068-2-6) Compatibilidad electromagnética (CEM) Nivel de integridad de seguridad 17 Nivel de rendimiento17 Categoría Probabilidad de que se produzca un fallo que entrañe peligro por hora. (PFHD)18 Duración de uso (TM) 14 Índice de prueba Señales de la interfaz canal de datos de proceso Señales de la interfaz canal de parámetros (RS 485) 8024039/2019-02-01/de, en, es, fr, it digitales 90% / condensación no permitida 100 g / 6 ms (según EN 60068-2-27) 20 g / 10 … 2.000 Hz EN 61000-6-2, EN 61000-6-3 15 IP 6516 SIL2 (IEC 61508), SILCL2 (EN 62061) PL d (EN ISO 13849) 3 (EN ISO 13849) 1,7 x 10-8 20 años (EN ISO 13849) No se requiere Continuo (señales analógicas) ± 0,09° (en caso de conteo cuadran‐ tal) Paso de medición orientado a la seguridad 0,09° (en caso de conteo cuadrantal) 15 Al planificar el rango de la temperatura de servicio, hay que tener en cuenta un autocalen‐ tamiento de 3,0 K por 1.000 rpm. Dependiendo de la aplicación, la vida de los rodamientos también puede limitar la vida de uso. La compatibilidad electromagnética según las normas aplicables queda garantizada cuando el sistema de realimentación del motor está montado en una carcasa conductora de electricidad unida al punto central de tierra del regulador del motor a través de un apan‐ tallamiento de cable. La conexión GND-(0 V) de la tensión de alimentación también está allí conectada a tierra. Al utilizar otros tipos de apantallamiento, el usuario debe realizar algunas comprobaciones. 16 El tipo de protección (según IEC 60529) se alcanza con el contraconector enchufado y se ha verificado con el eje en posición horizontal. 17 Para más información sobre la configuración exacta de su máquina/instalación, póngase en contacto con su representante de SICK. 18 Los valores indicados hacen referencia a un grado de cobertura de diagnóstico del 90%, que debe alcanzarse mediante el sistema de accionamiento externo. En caso de resonan‐ cia, deberán realizarse las pruebas apropiadas de todo el sistema de accionamiento. 1.792 bytes analógicas, diferenciales –40 °C … + 90 °C Exactitud orientada a la seguridad 18 Eje hueco pasante Memoria disponible en la EEPROM 2048 –30 °C … +85 °C Características técnicas de seguridad 14 Véanse los dibujos acotados 0,8 Ncm Movimiento radial del eje, estático 6.000 rpm, hasta la cual se puede determinar de forma fiable la posición absoluta Dimensiones/medidas 6.000 rpm 3,6 × 109 revoluciones Velocidad de trabajo Acero inoxidable Fundición bajo presión de cinc Fundición bajo presión de aluminio ≤ 500.000 rad/s² Vida útil del rodamiento de bolas 14 ± 7 segundos de ángulo (no linealidad de un periodo senoidal/cosenoidal) Eje Brida Carcasa 0 kHz … 200 kHz 0,6 Ncm No linealidad diferencial a 20 °C Material ≤ 80 mA Par de inercia del rotor 13 Tipo de eje Cable de 8 hilos, 0,6 m con conector macho M23 ≤ 0,25 kg Tiempo máximo de solicitud ± 45 segundos de ángulo (limitación de fallos con la evaluación de las señales seno/coseno), en caso de acoplamiento del estator mediante chapa de resorte No linealidad integral típica 8V Par de funcionamiento a 20 °C Tipo de protección Datos técnicos 7 V … 12 V Masa Par de arranque a 20 °C Puesta fuera de servicio 8.1 Comportamiento respetuoso con el medio ambiente El sistema de realimentación del motor está diseñado para tener el mínimo impacto medioambiental. Consume la menor cantidad posible de energía y recur‐ sos. También en el puesto de trabajo se ha de actuar de modo respetuoso con el b medio ambiente. Por ello, deben observarse las siguientes indicaciones rela‐ tivas a la eliminación de residuos. 9 Rango de tensión de alimentación y de servicio SFS60S/SFM60S | SICK 10