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Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings Servo Drive Servoconvertidor Servoconversor SCA06 - STO Option Board User’s Manual Manual del Usuario Manual do Usuário Manual de Seguridad Serie: SCA06 Idioma: Español Número de documento: 10004016577 / 01 Modelos: 4 A / 220 ... 230 V monofásico 5 A / 220 ... 230 V trifásico 8 A / 220 ... 230 V trifásico 16 A / 220 ... 230 V trifásico 24 A / 220 ... 230 V trifásico 5.3 A / 380 ... 480 V trifásico 14 A / 380 ... 480 V trifásico Fecha de publicación: 07/2016 Sumario de las Revisiones Versión Revisión Descripción - R00 Primera edición Español 24 | SCA06 Español Certificaciones 1 CERTIFICACIONES EC DECLARATION OF CONFORMITY Nombre del fabricante: WEG Drives & Controls - Automação Ltda. Dirección del fabricante: Avenida Prefeito Waldemar Grubba, 3000 Jaraguá do Sul - SC - Brazil 89256-900 Y nuestro representante establecido en la Comunidad Europea: WEG Germany GmbH Industriegebiet Türnich 3, Geigerstraße 7, 50169 Kerpen Türnich - North Rhine-Westphalia Germany Nombre del producto: Tarjeta opcional SSC 1.00 para ser utilizada con la familia de productos WEG SCA06 Identificación del producto: 10859533 - TARJETA ELECTRÓNICA SSC1.00 Funciones de seguridad del producto: Safe Torque Off conforme la norma EN 61800-5-2 Cumple todos los requisitos relevantes para componentes de seguridad de la Directiva Europea de Máquinas, 2006/42/EC. Órgano competente que realizó la verificación: 01/205/5493.00/16 NB-No.: 0035 TÜV Rheinland Industrie Service GmbH Alboinstr. 56 12103 Berlin / Germany Fueron utilizadas las siguientes normas y/o especificaciones técnicas referenciadas abajo: IEC 61508 - 1 to 7: 2010 Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems EN 61800-3:2004+A1:2011 Adjustable speed electrical power drive systems Part 3: EMC requirements and specific test methods EN 61800-5-1: 2007 Adjustable speed electrical power drive systems Part 5: Safety requirements / Section 1: Electrical, thermal and energy SCA06 | 27 Español Declaramos las funciones de seguridad del siguiente producto: Español Certificaciones SCA06 | 29 Informaciones Generales 2 INFORMACIONES GENERALES ¡NOTA! Estas son las instrucciones originales. 2.1 SOBRE EL MANUAL Este manual suministra informaciones necesaria para instalar y configurar el Safe torque OFF del servoconvertidor SCA06. Este manual debe ser utilizado en conjunto con el manual del usuario y el manual de programación del servoconvertidor SCA06. Para más detalles de la instalación, de la puesta en funcionamiento, características técnicas y cómo corregir los problemas más comunes del servoconvertidor SCA06, consulte el manual del usuario. Para obtener informaciones sobre la programación del SCA06, consulte el manual de programación. Todos los manuales están disponibles para download en el sitio WEG - www.weg.net. 2.2 RECOMENDACIONES PRELIMINARES Español ¡PELIGRO! „„ Solamente personas con calificación adecuada y familiaridad con el servoconvertidor SCA06 y equipos asociados deben planear o implementar la instalación, arranque, operación y mantenimiento de este equipo. „„ Estas personas deben seguir todas las instrucciones de seguridad contenidas en este manual y/o definidas por normas locales. „„ No seguir las instrucciones de seguridad puede resultar en riesgo de vida y/o daños en el equipo. ¡NOTA! Para los propósitos de este manual, personas calificadas son aquellas capacitadas de forma de estar aptas para: 1. Instalar, poner a tierra, energizar y operar el SCA06, de acuerdo con este manual y los procedimientos legales de seguridad vigentes; 2. Usar el equipamiento de protección de acuerdo a las normas establecidas; 3. Prestar servicios de primeros auxilios. 30 | SCA06 Informaciones Generales ¡PELIGRO! „„ Siempre desconecte la alimentación general antes de tocar cualquier componente eléctrico asociado al servoconvertidor. „„ Muchos componentes pueden permanecer cargados con altas tensiones y/o en movimiento (ventiladores), incluso después de que la entrada de alimentación CA haya sido desconectada o apagada. „„ Aguarde por lo menos 10 minutos para garantizar la total descarga de los condensadores. „„ Siempre conecte la carcasa del equipo al tierra de protección (PE) en el punto adecuado para eso. ¡ATENCIÓN! Las tarjetas electrónicas poseen componentes sensibles a descargas electrostáticas. No toque directamente los componentes o conectores. En caso necesario, toque antes la carcasa metálica puesta a tierra, o utilice pulsera de puesta a tierra adecuada. El servoconvertidor SCA06 puede ser equipado con el Safe Torque Off (STO) con dos canales redundantes, del tipo Safe Torque Off. La función STO actúa impidiendo que el motor produzca torque, o sea, ninguna energía que cause torque quedará presente en el motor, cuando la función de parada de seguridad STO esté activa. La diferencia entre la función de parada de seguridad y una forma normal de parada del motor es que la primera hace eso con niveles muy elevados de confiabilidad contra arranques inesperados del motor, incluso bajo una condición de falla. Por esta razón, puede ser usado donde debe ser garantizada la seguridad. Vea las especificaciones de seguridad presentadas al final de este capítulo. Una vez activada, la función STO remueve la energía del circuito electrónico, haciendo que el motor gire libremente debido a la inercia de la carga. Vea la Figura 2.1 en la página 32. ¡ATENCIÓN! Mientras la función de parada de seguridad está activa pueden estar presentes, en el motor, niveles de tensión peligrosos. Antes de cualquier intervención en partes eléctricas, el sistema debe estar completamente sin tensión. SCA06 | 31 Español 2.3 SAFE TORQUE OFF Informaciones Generales ¡ATENCIÓN! En circunstancias donde existen influencias externas como caídas de cargas suspendidas, pueden ser necesarias medidas adicionales como frenos mecánicos, por ejemplo, para prevenir cualquier riesgo. El análisis de riesgo debe ser realizado por el usuario final con el objetivo de identificar y cubrir todos los riesgos y peligros posibles. Velocidad del motor STO t Figura 2.1: Comportamiento de la función Safe Torque Off Español ¡NOTA! La seguridad completa del sistema depende de la certificación final donde el servoconvertidor es aplicado. WEG no se responsabiliza por daños y/o pérdidas durante el uso o aplicación del servoconvertidor. Por las mismas razones, WEG no se responsabiliza por aplicaciones basadas en las figuras y ejemplos descritos en este manual, las que son presentadas solamente para fines ilustrativos. ¡NOTA! Esta función no debe ser utilizada como control de arranque y/o parada del motor. ¡NOTA! La función de parada de seguridad tiene prioridad sobre todas las funciones del servoconvertidor. 32 | SCA06 Instalación 3 INSTALACIÓN El servoconvertidor debe ser instalado de acuerdo con las instrucciones del manual del usuario del SCA06 Si no puede ser garantizado el Grado de Contaminación 2, deberá ser utilizado el Grado de Protección IP54. „„ “D” para salidas a contacto seco, es decir, todos los componentes que utilizan salidas a contacto electromecánico, como relés. „„ “O” para OSSD (Output Signal Switching Device), o sea, componentes que tienen salida conteniendo pulsos de prueba. ¡NOTA! La fuente de +24V debe cumplir la directiva de baja tensión (2006/95/EC), aplicadas las especificaciones de la IEC 61131-2:2007, Programmable controllers - Part 2: Equipment requirements and tests and Y debe cumplir una de las siguientes especificaciones: „„ Safety extra-low voltage (SELV) type, de conformidad con la norma EN60950. „„ Protected extra-low voltage (PELV) type, de conformidad con la norma EN60204. SCA06 | 33 Español Las conexiones de las señales de seguridad son hechas en el conector X7, localizado en la parte de abajo del servoconvertidor, de acuerdo con la Figura 3.1 en la página 34 y Figura 3.2 en la página 35. Adicionalmente, el tipo de señal de seguridad proveniente de la instalación debe ser escogido a través de la llave Dip, cuya localización puede verse en la Figura 3.1 en la página 34. La llave Dip debe ser configurada antes de la energización, de acuerdo con la descripción de abajo: Instalación En la Figura 3.3 en la página 36 es presentado el mínimo necesario para instalar y operar la función de seguridad. Figura 3.1: Conector X7 y selector OSSD Español 34 | SCA06 Instalación Tabla 3.1: Llave selectora: Contacto seco / OSSD Configuración de la Llave Dip Descripción Ambas llaves seleccionadas para Contacto Seco (Dry Contact). Esta configuración debe ser escogida cuando las señales de seguridad son comandadas por contactos secos, por ejemplo, relés, como es mostrado en la Figura 3.4 en la página 37 Una llave ajustada para Contacto Seco (Dry Contact) y la otra ajustada para OSSD (Output Signal Switching Device). Esta no es una combinación válida y resulta en un estado de falla (F0160) mostrado por el servodrive tras la energización. El servoconvertidor no funcionará Las dos llaves ajustadas para OSSD (Output Signal Switching Device). Esta configuración debe ser escogida cuando las señales de seguridad sean comandadas por una salida de tipo OSSD, como presente, por ejemplo, en algunos tipos de relés de seguridad, barreras de luz, etc., como es mostrado en la Figura 3.5 en la página 38 Terminal Nombre X7 1 2 3 4 5 6 Descripción 1 GND Referencia de la fuente de +24Vcc PELV/SELV 2 STO2 Entrada de seguridad n°2 3 SP2 Señal de seguridad de la entrada STO2 4 STO1 Entrada de seguridad n°1 5 SP1 Señal de seguridad de la entrada STO1 6 +24Vcc Fuente de +24Vdc PELV/SELV suministrada por el usuario Figura 3.2: Descripción del conector X7 SCA06 | 35 Español Una llave ajustada para OSSD (Output Signal Switching Device) y la otra ajustada para Contacto Seco (Dry Contact). Esta no es una combinación válida y resulta en un estado de falla (F0160) mostrado por el servodrive tras la energización. El servoconvertidor no funcionará Instalación Para el cableado de control X7 considerar: „„ Longitud del decapado del cable: 6.0 mm (0.236 in). „„ Calibre del alambre de 0,5 mm² (20 AWG) a 1,0 mm² (16 AWG). „„ Tornillo M2, torque máximo de apriete de 0,20 Nm (1,8 lbf.in). „„ Pasar los cables separados de los circuitos restantes (potencia, control de 110V / 220 Vca, etc.). R Entrada CA S 3Ø T PE Español X5 24 Vcc PELV / SELV STO 1 STO 2 X7 Figura 3.3: Instalación básica 36 | SCA06 Instalación 3.1 TIPOS DE INSTALACIÓN ELÉCTRICA X7 6 +24 Vcc 5 STO1 4 3 Tarjeta de Seguridad STO2 2 1 GND Figura 3.4: Instalación utilizando contacto seco STO2 (Contactos Entre los Terminales X7:2-3) Función Parada de Seguridad Abierto Abierto Activa (habilitada) Abierto Cerrado Cerrado Abierto Cerrado Cerrado Comportamiento del Convertidor El servoconvertidor permanece en estado STO y no acepta comandos. El servoconvertidor indica “STO” en el display Falla El convertidor pasa al estado de falla “F0160” si tal estado permanece por más de 1s. Para reiniciar la falla, los dos contactos deben tener el mismo estado y la fuente de +24 Vcc debe ser apagada y reencendida Desactivada El servoconvertidor acepta los comandos normalmente SCA06 | 37 Español Tabla 3.2: Tabla verdadero/falso para operación con contacto seco STO1 (Contactos Entre los Terminales X7:4-5) Instalación X7 6 5 STO1 4 3 STO2 Tarjeta de Seguridad 2 1 GND Figura 3.5: Instalación utilizando señales OSSD Tabla 3.3: Tabla de verdad para señales OSSD Español STO1 (Contactos Entre los Terminales X7:1-4) STO2 (Contactos Entre los Terminales X7:1-2) Función Parada de Seguridad 0V 0V Activa (habilitada) 0V 24 V 24 V 0V 24 V 24 V 38 | SCA06 Comportamiento del Servoconvertidor El servoconvertidor permanece en estado STO y no acepta comandos. El servoconvertidor indica “STO” en el display Falla El servoconvertidor pasa al estado de falla ”F0160” si tal estado permanece por más de 1 s. Para reiniciar la falla, los dos contactos deben tener el mismo estado y la fuente de +24 Vcc debe ser apagada y reencendida Desactivada El servoconvertidor acepta los comandos normalmente Puesta en Funcionamiento La secuencia para poner en funcionamiento es: 1) Instalación concluida de acuerdo con el manual de instalación del servoconvertidor. 2) Llaves Dip configuradas de acuerdo con el tipo de señal. 3) Las señales de seguridad no deben estar presentes, es decir, los contactos están abiertos o, para señales del tipo OSSD, +24 V no están presente. 4) El motor no debe estar acoplado a la máquina o, si lo está, si podrá girar en cualquier dirección sin ofrecer riesgos humanos o daños a la máquina. 5) Energizar el nivel de potencia (Entrada trifásica). El led “power on” debe estar encendido. 6) Energizar la fuente de alimentación de la electrónica (fuente de +24 Vcc). La interfaz hombre-máquina del SCA06 se enciende. 7) Programar el servoconvertidor de acuerdo con el manual de programación del producto y la necesidad de la aplicación. Finalmente, habilitar el motor, vía parámetro P0099, entrada digital o red de comunicación y verificar si el motor está girando. 8) Ponerlo en estado seguro abriendo los contactos STO1 y STO2 o removiendo las señales STO1 y STO2 simultáneamente. Ver Figura 3.4 en la página 37 y Figura 3.5 en la página 38. 9) Verificar si el motor para. 10) Verificar si el mensaje “STO” es mostrado en el display del servoconvertidor. 11) Salir del estado seguro cerrando los contactos STO1 y STO2 o sustituyendo las señales STO1 y STO2 simultáneamente. Ver Figura 3.4 en la página 37 y Figura 3.5 en la página 38. 12) Verificar si el motor vuelve a girar. Dependiendo de la programación de los parámetros, tal vez sea necesario habilitar el motor nuevamente. 13) Verificar todas las funcionalidades de la máquina con el objetivo de verificar el correcto funcionamiento y los parámetros de seguridad de la máquina. ¡NOTA! Los pasos presentados son el mínimo necesario para verificar la integridad de la función de seguridad servoconvertidor. Para verificación de la máquina o del sistema de trabajo y de la completa seguridad pueden ser necesarias otras medidas. El fabricante de la máquina es responsable por la verificación final y certificación de la seguridad de la ésta o del sistema que es aplicado al servoconvertidor. ¡NOTA! La activación simultánea de las entradas STO significa que el tiempo entre la activación o la desactivación de las entradas debe ser inferior a 1 s. Este tiempo también es conocido como tiempo de discrepancia. Si el tiempo es superior a 1 s, el código de falla "F00160" será exhibido en el visor del producto. Para reiniciar el código de falla es necesario ajustar las llaves STO para el mismo estado y, en seguida, apagar la fuente de +24 Vcc del servoconvertidor y encenderla nuevamente. ¡NOTA! Los pulsos presentes en la salida OSSD son tolerados y no activan la función de seguridad STO desde que no duren más de 1 ms. SCA06 | 39 Español 4 PUESTA EN FUNCIONAMIENTO Mantenimiento 5 MANTENIMIENTO El servoconvertidor está equipado con varias funciones de autodiagnóstico y mensajes en el display para ayudar al usuario a identificar anomalías y problemas con el servoconvertidor o con la instalación. La función Safe torque Off, en especial, está equipada con un circuito de autodiagnóstico sumamente preciso, que garantiza que incluso bajo una falla, la seguridad no sea afectada. Las fallas en la instalación de seguridad son relatadas como "F0160". Eso incluye algunas fallas externas de conexión de las señales de seguridad. Ejemplo de fallas externas que pueden causar Falla “F0160”: Español „„ Discrepancia de tiempo entre las entradas del STO mayor que 1s. „„ Una de las entradas del STO no está operando, es decir, cerrando o abriendo cuando es comandada. „„ Una de las señales del STO en cortocircuito contra el +24 Vcc o el 0 V. „„ La señal del STO está cortocircuitada. „„ Existe una falla de conexión en el conector X7. Ver Figura 3.4 en la página 37 y Figura 3.5 en la página 38. Si la falla “F0160” está siendo mostrada en el display del servoconvertidor y ninguna falla externa puede ser identificada, es posible que haya una falla interna en la tarjeta de seguridad. En ese caso, el servoconvertidor debe ser encaminado a la asistencia técnica. Contacte al proveedor local WEG para obtener informaciones de cómo proceder. ¡NOTA! Si es identificada una falla en el servoconvertidor, éste debe ser encaminado solamente a una asistencia técnica WEG. Nunca intente reparar ni permita que una persona no autorizada por WEG repare el servoconvertidor. De la misma forma, no use piezas de reposición para reparar el producto. La seguridad del producto depende no sólo de los valores de componentes, sino que también del tipo y de la calidad de los componentes utilizados. La garantía de la seguridad del producto es automáticamente perdida se ocurre cualquier violación del producto. ¡NOTA! Los circuitos de seguridad del SCA06 fueron concebidos de tal manera que ningún mantenimiento o prueba regulares son necesarios. El circuito realiza autopruebas a intervalos determinados y el servoconvertidor informa si fue detectado algún problema. Además de eso, si ocurre un mal funcionamiento, los circuitos de seguridad son concebidos de tal forma que la falla ocurre de manera segura. 40 | SCA06 Mantenimiento ¡NOTA! En caso de mantenimiento de la máquina o del sistema, debe ser probada la total seguridad de la máquina, a fin de verificar la integridad de seguridad de la máquina o del sistema. Además de eso, en caso de una alteración o modificación, la validación de la función de seguridad debe ser repetida y documentada. Español ¡ATENCIÓN! Si durante la activación del Safe torque Off, ocurre una falla simultánea de dos o más IGBTs del servoconvertidor, el servoconvertidor podrá suministrar energía suficiente para provocar una alineación magnética del rotor y los polos magnéticos internos del motor. Este movimiento puede ser como máximo de 180 ° con relación al eje del motor, dependiendo del número de polos del motor. Asegúrese de que este movimiento no causará daños a personas o a la máquina. SCA06 | 41 Desactivación/Desmontaje 6 DESACTIVACIÓN/DESMONTAJE Para la desactivación, la máquina o el sistema debe, preferencialmente, ser desconectado de cualquier tipo de suministro de energía, si eso no fuera posible, todas las conexiones eléctricas, o sea, las conexiones de alimentación de la electrónica y la potencia del servoconvertidor deben ser desconectadas antes de cualquier actividad de desactivación del servoconvertidor. ¡PELIGRO! Después de desconectar las conexiones de potencia del servoconvertidor, éste podrá permanecer cargado con altas tensiones y/o en movimiento (ventiladores), incluso después de que la red de alimentación y la fuente de alimentación +24Vdc sean desconectadas o apagadas. Aguarde por lo menos 10 minutos, a fin de garantizar la descarga completa de los componentes internos. Además de eso, el LED "POWER", localizado en la parte frontal del servoconvertidor, puede ser monitoreado visualmente para certificarse de que los condensadores enlace DC estén descargados. Español ¡PELIGRO! Antes de la desactivación es necesario hacer un análisis de la seguridad de la máquina o del sistema, durante el desmontaje. Cargas suspendidas, frenos o partes rotativas pueden exigir energía para permanecer en estado seguro y la remoción de energía puede llevar a condiciones inseguras. Asegúrese de que la remoción de la energía pueda ser realizada de una forma segura. 42 | SCA06 Datos de Seguridad 7 DATOS DE SEGURIDAD A seguir están descritas las informaciones referentes a seguridad. Más detalles sobre el servoconvertidor SCA06 podrán ser encontrados en el manual del usuario, disponible en el sitio WEG - www.weg.net. Categoría de seguridad SIL 3 para IEC61508 y EN62061 PL y Cat. 4 para EN ISO 13849-1 Stop Cat. 0 para IEC 60204-1 Safe Torque Off (STO) para IEC 61800-5-2 Fuente de alimentación (I/O) 24 Vcc ±15 %, PELV o SELV 1 A (modelos SCA06B05PD2 y SCA06C08P0T2) 2 A (otros modelos de SCA06) 2.42 . 10 -06 2.76 . 10 -11 4842 años 99 % 1 1 (1oo2) 60 % … < 90 % Intervalo de prueba (Proof Test Interval) > 20 años Nota: Esto significa que la vida útil del producto es de 20 años, o sea, luego de este período el producto deberá ser sustituido Tiempo de reacción (Proof Test Interval) Pulso de pruebas OSSD Nivel de las entradas de acuerdo con IEC 61131-2, Type 2 Max. discrepancia de tiempo entre las señales de entrada Hasta 1 ms Se enciende 11 V (min.), 30 V (máx.) Se apaga < 5 V < 10 ms 1s SCA06 | 43 Español PFDavg PFH(1/h) MTTFd(y) DCavg Tolerancia del hardware a fallas (Type A) HFT Fracción de falla segura (Safe Failure Fraction)