Safe torque off что это
Приборные системы безопасности
Safety
Система безопасности промышленного процесса состоит из нескольких слоёв защиты, одним из которых является приборная система безопасности (ПСБ).
Область применения
В машинах и на заводах, которые представляют потенциальную угрозу жизни и здоровью персонала, имуществу и экологии.
Принцип работы
Задача приборной системы безопасности (Safety) – гарантированно перевести машину или технологический процесс в безопасное состояние в случае возникновения угрозы (управляемый аварийный останов).
Процесс управления безопасностью, в отличие от управления технологическим процессом, является пассивным — находится в постоянном ожидании возникновения опасной ситуации.
Функции безопасности, встраиваемые в преобразователей частоты
Safe Torque Off (STO)
Функция безопасного торможения выбегом (неуправляемый останов) — снимает момент с вала двигателя и предотвращает несанкционированный запуск. Для механизмов с активной нагрузкой, которая может сама раскрутить двигатель, должна применяться совместно с функцией безопасного управления тормозом.
Safe Stop 1 (SS1)
Функция безопасного останова 1 — обеспечивает быстрое управляемое торможение (можно настроить так, чтобы после останова автоматически активировались функции STO и SBC).
Safe Stop 2 (SS2)
Safe Operation Stop (SOS)
Функция безопасного останова работы — удерживает привод в заданной позиции, противодействуя внешнему моменту. При смещении из заданной позиции выполняет безопасное отключение привода. В отличие от SS1 и SS2, функция SOS не управляет скоростью в режиме торможения.
В многоосевой машине аварийное торможение осей должно происходить скоординировано, чтобы не повредить машину. А вот уже после останова активируется функция SOS.
Safe Brake Control (SBC)
Функция безопасного управления стояночным тормозом (по 2-х канальной схеме). Применяется совместно с функциями STO и SS1.
Safe Brake Test (SBT)
Функция безопасного испытания тормоза — с заданной периодичностью проверяет работоспособность тормоза двигателя, подавая испытательный момент при включенном тормозе (может тестировать ещё и внешний тормоз механизма, подавая другой момент) и контролируя положение.
Safety-Limited Speed (SLS)
Функция безопасного ограничения скорости — контролирует предельную скорость привода. Активируется после снижения скорости ниже заданной величины. Применяется для обеспечения безопасности наладчика во время работы (на работающей на пониженной скорости машине).
Safe Speed Monitor (SSP)
Функция безопасного контроля скорости — генерирует сигнал безопасности при снижении скорости привода ниже заданной.
Safe Direction (SDI)
Функция безопасного направления движения — разрешает приводу движение только в одном заданном направлении.
Safety Limited Position (SLP)
Функция безопасного ограничения положения — запрещает выход оси за граничные позиции. Применяется для обеспечения безопасности оператора в зоне загрузки.
Safety Position (SP)
Функция безопасной передачи позиции — передаёт актуальное значение позиции привода по безопасной шине в систему безопасности для дальнейшей обработки.
Функции безопасности частотного преобразователя VF-AS3 Toshiba
Функция безопасности, встроенная в преобразователь частоты VF-AS3 Toshiba, позволяет разрабатывать приложения, ориентированные на защиту человека и машины. Встроенные STO (Safe Torque Off) и дополнительные опциональные функции безопасности SS1 (Safe Stop 1), SOS (Safe Operating Stop), SS2 (Safe Stop 2), SBS (Safe Brake Control), SLS (Safely-Limited Speed), SDI (Safe Direction) обеспечивают следующие преимущества:
Приводы VF-AS3 Toshiba соответствуют нормативным требованиям стандарта МЭК 61800-5-2 для реализации функции безопасности.
Функция STO (Safe Torque Off) — Безопасное отключение крутящего момента
Назначение функции — привести двигатель в состояние без крутящего момента, чтобы оно соответствовало требованиям безопасности, поскольку на уровне двигателя крутящий момент отсутствует. Силовые модули преобразователя частоты блокируются и двигатель останавливается (или запрещается запуск двигателя).
Описание
| ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРИ НЕПРАВИЛЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ |
| Функция безопасности STO (Safe Torque Off) не приводит к электрической изоляции внутреннего содержимого частотного преобразователя. В звене постоянного тока будет присутствовать напряжение. Отключите сетевое напряжение с помощью соответствующего выключателя для обесточивания ПЧ. Несоблюдение этих инструкций может привести к летальному исходу или серьезным травмам. |
Эта функция переводит машину в безопасное состояние без крутящего момента и/или предотвращает ее случайный запуск. Функция безопасного отключения крутящего момента (функция безопасности STO) может использоваться для эффективной реализации предотвращения неожиданного запуска, делая остановки безопасными, предотвращая подачу питания только на двигатель и сохраняя при этом питание цепей управления главного привода. Принципы и требования предотвращения неожиданного запуска описаны в стандарте EN 1037: 1995 + A1.
Логические входы частотного преобразователя ( STOA и STOB ) всегда назначены на эту функцию.
Состояние функции безопасности STO может отображаться с панели управления привода или с помощью программного обеспечения для ввода в эксплуатацию.
ВАЖНО! Если задержка между состоянием входов STOA и STOB превышает 1 сек, срабатывает функция безопасности STO и выдается ошибка с кодом ошибки [Ошибка цепи STO] PrF.
Функция безопасности STO определена в разделе 4.2.2.2 стандарта МЭК 61800-5-2 (издание 1.0 2007.07):
Мощность, которая может вызвать вращение (или движение в случае линейного двигателя), не подается на двигатель. PDS (SR) (система силового привода, подходящая для использования в приложениях, связанных с безопасностью) не будет подавать энергию на двигатель, который может генерировать крутящий момент (или усилие, в случае линейного двигателя).
Обеспечиваемые уровни безопасности
Обеспечиваемые аварийные операции (по стандарту МЭК 60204-1)
Аварийное отключение
Эта функция требует внешних переключающих компонентов и не может быть реализована с помощью функций привода, таких как безопасное отключение крутящего момента (STO).
Аварийный останов
Аварийный останов должен работать таким образом, чтобы при его активации опасное движение машины прекращалось, и машина не могла запуститься ни при каких обстоятельствах, даже после того, как кнопка аварийного останова отпущена.
Аварийный останов должен функционировать либо как категория останова 0, либо как категория останова 1.
Категория останова 0 означает, что питание двигателя отключается немедленно. Категория останова 0 эквивалентна функции безопасного отключения крутящего момента (STO), определенной стандартом EN 61800-5-2.
В дополнение к требованиям для останова (см. 9.2.5.3 МЭК 60204-1) функция аварийного останова имеет следующие требования:
Типы двигателей
Функция безопасности STO может использоваться с синхронными и асинхронными двигателями.
Предпосылки для использования функций безопасности
Для правильной работы должны быть выполнены следующие условия:
Состояние функции безопасности
| Если | То |
|---|---|
| Режим Safe Torque Off (STO) не активен | Желтый светодиод ASF выключен |
| STO обнаружен | Силовой мост блокируется дополнительным оборудованием На ЖК-дисплее включается отображение STO Желтый светодиод ASF включен |
| [Обнаружена ошибка цепи STO]* | Силовой мост блокируется ЖК-дисплей горит постоянно красным светом Терминал графического дисплея отображает сообщение PrF Желтый светодиод ASF включен |
*Возможные причины: превышение задержки между сигналами STOA и STOB более 1 сек или обнаружение внутренней аппаратной ошибки
Технические данные
Электрические параметры
Функция безопасности должна использоваться только в положительной логике (Source): ток поступает на вход.
Входы STOA и STOB и сигнальные входы защищены от обратной полярности внутренними компонентами частотного преобразователя.
Схема использования функции Safe Torque Off (STO) в ПЧ VF-AS3 Toshiba при подключении одного двигателя
Схема использования функции Safe Torque Off (STO) в ПЧ VF-AS3 Toshiba при подключении одного двигателя и использовании модуля Preventa XPS-AV