Integrierte Sicherheitsfunktionen
Auf Nummer sicher
Anwendern stehen zwei neue geberlose Sicherheitsfunktionen zur Verfügung, die speziell für rotierende Motoren ohne Drehzahlgeber konzipiert sind. Sie machen es für Hersteller von Bearbeitungs- und Werkzeugmaschinen einfacher, die steigenden Anforderungen bezüglich Produktivität und Personensicherheit zu erfüllen.
Bild: Sieb & Meyer AGWerkzeuge, die noch bzw. mit zu hoher Drehzahl rotieren, stellen für Bediener und Servicetechniker ein Risiko dar.
Bild: Sieb & Meyer AG
Bild: Sieb & Meyer AGSichere Stillstandsüberwachung
Mit der Sicherheitsfunktion SFM kann der Bediener sicher erkennen, ob eine geberlose Spindel nach dem Ausschalten den Stillstand erreicht bzw. eine sichere Drehzahlfrequenz unterschritten hat. Solange dies nicht geschehen ist, wird beispielsweise eine Schutztür nicht freigegeben. SFM erkennt das elektrische Drehfeld des Motors. Über die Polzahl des Motors lässt sich somit eine genaue Aussage über das mechanische Drehfeld machen. Ein Beispiel: Bei Verwendung eines vierpoligen Motors und einer parametrierten elektrischen Grenzfrequenz von 10Hz ergibt sich ein mechanisches Drehfeld von 300U/min. Das Verletzungsrisiko ist bei rotierenden Werkzeugen mit geringer Drehzahl als klein einzustufen bzw. der Bediener kann die Rotation des Werkzeugs visuell wahrnehmen. Somit wird das Betreten des Schutzraums als sicher definiert. Die SFM-Funktion basiert auf einer frequenzabhängigen, vom Motor induzierten Spannung bzw. der Restmagnetisierung. Diese Spannung ist sowohl bei Synchronmotoren als auch bei Asynchronmotoren an den Motorklemmen messbar. Der Antrieb ermittelt aus dieser Spannung die aktuelle Drehfeldfrequenz und vergleicht diese mit dem parametrierten Grenzwert. Liegt die Frequenz unterhalb der parametrierten Grenzfrequenz, generiert der Antrieb das Statussignal für sicheren Stillstand. Dieses Signal lässt sich nur bei deaktivierter Endstufe und abgeschalteter Hauptspannung generieren.
Maximale Drehfeldbegrenzung
Mit der Sicherheitsfunktion SLOF lässt sich sicherstellen, dass eine kritische Drehzahl nicht überschritten wird - zum Beispiel, weil ein Werkzeug durch eine Überdrehzahl bersten könnte und dadurch Personen gefährdet werden. Dafür ermittelt die Funktion die aktuell vom Umrichter erzeugte Drehfeldfrequenz und vergleicht sie mit dem parametrierten Grenzwert. Liegt die Frequenz im parametrierten Bereich, generiert der Antrieb das Statussignal "Frequency In Limits" (Frequenz nicht zu hoch). Bei einer Überschreitung des Grenzwerts wird die Endstufe mittels STO freigeschaltet, das System erzeugt kein weiteres Drehmoment und somit keine weitere Beschleunigung. Das entspricht dem Status "Frequency Out Of Limits" (Frequenz zu hoch). SLOF ermöglicht somit die sichere Begrenzung des Drehfeldes einer Spindel und verhindert, dass die angeschlossene Spindel aktiv durch den Antrieb auf eine zu hohe Frequenz beschleunigt wird. Bei einer Überschreitung der sicher parametrierten maximalen Drehfeldfrequenz durch eine Fehleingabe bzw. durch eine Fehlfunktion des Antriebsverstärkers wird die Endstufe mittels der Funktion STO freigeschaltet. Eine Überschreitung der Frequenz durch eine aktive, externe Beschleunigung lässt sich dabei nicht verhindern (z.B. Generatorbetrieb).
Anwendern stehen zwei neue geberlose Sicherheitsfunktionen zur Verfügung, die speziell für rotierende Motoren ohne Drehzahlgeber konzipiert sind. Sie machen es für Hersteller von Bearbeitungs- und Werkzeugmaschinen einfacher, die steigenden Anforderungen bezüglich Produktivität und Personensicherheit zu erfüllen.
Bild: Sieb & Meyer AGWerkzeuge, die noch bzw. mit zu hoher Drehzahl rotieren, stellen für Bediener und Servicetechniker ein Risiko dar.Bild: Sieb & Meyer AG
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Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 12 2017 - 12.12.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
