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Informations rela-
Informations
Installation
tives à la sécurité
sur le produit
mécanique
4.13
ABSENCE SÛRE DU COUPLE (STO)
NOTE
L'entrée STO du F300 utilise le même circuit qu'un produit agréé
existant ; toutefois, au moment de la rédaction de ce document,
la fonction STO du F300 n'a pas été agréée par TUV.
La fonction ABSENCE SÛRE DU COUPLE (Safe Torque Off)
permet d'empêcher le variateur de générer du couple dans le moteur,
avec un haut niveau d'intégrité. Elle peut être incorporée dans le
système de sécurité d'une machine. Elle peut également être utilisée
comme entrée de verrouillage d'un variateur conventionnel.
La fonction de sécurité est active quand l'entrée STO est en état logique
bas, comme indiqué dans les spécifications des bornes de commande.
La fonction est définie conformément à EN 61800-5-2 et CEI 61800-5-2
comme indiqué ci-dessous. (Dans ces normes, un variateur offrant des
fonctions relatives à la sécurité est désigné par « PDS(SR) ») :
‹ La puissance susceptible de provoquer une rotation (ou un mouvement
dans le cas d'un moteur linéaire), n'est pas transmise au moteur.
Le PDS(SR) ne fournira pas d'énergie au moteur capable de générer
du couple (ou une force dans le cas d'un moteur linéaire) ›.
Cette fonction de sécurité correspond à un arrêt non contrôlé
conformément à la catégorie d'arrêt 0 de la CEI 60204-1.
La fonction STO utilise les propriétés particulières d'un variateur
onduleur avec moteur asynchrone, c'est-à-dire que le couple ne
peut pas être généré sans un comportement actif correct continu du
circuit onduleur. Toutes les anomalies crédibles du circuit d'alimentation
inverseur provoquent une perte de la génération du couple.
La fonction STO possède un mécanisme de sécurité donc lorsque
l'entrée est déconnectée, le variateur ne pilote pas le moteur, même si
des composants internes au variateur sont défaillants. La plupart des
anomalies des composants sont révélées par un dysfonctionnement du
variateur. La fonction STO est également indépendante du firmware
du variateur. Ceci est conforme aux exigences des normes suivantes
pour la prévention du fonctionnement du moteur.
Les données ont été vérifiées par TÜV Rheinland :
Conformément à EN ISO 13849-1 :
PL = e
Catégorie = 4
= élevé
MTTF
D
DC
= Fort
av
Durée d'utilisation et intervalle de test = 20 ans
Le MTTF
calculé pour l'intégralité de la fonction STO est :
D
STO1 2 574 ans
Conformément à EN 61800-5-2 :
SIL = 3
-11
-1
PFH = 4,21 x 10
h
L'entrée STO satisfait également aux exigences de la norme EN 81-1
(clause 12.7.3 b) en tant que composant d'un système destiné à empêcher
le fonctionnement indésirable du moteur d'un ascenseur (monte-charge).
La fonction STO peut être utilisée pour éliminer les contacteurs
électromécaniques, y compris les contacteurs de sécurité spéciaux, qui
seraient autrement nécessaires pour les applications de sécurité.
Elle peut être utilisée sur des machines relatives à la sécurité ou des
systèmes qui ont été conçus conformément à CEI 62061 ou CEI 61508,
ou à d'autres normes compatibles avec CEI 61508, étant donné que les
valeurs d'analyse et d'intégrité de la norme EN 61800-5-2 sont les mêmes.
Note sur le temps de réponse de l'ABSENCE SÛRE DU COUPLE
(Safe Torque Off) et utilisation avec des contrôleurs de sécurité
munis d'entrées de test automatique.
La fonction STO a été élaborée pour avoir un temps de réponse supérieur à
1 ms afin d'être compatible avec les contrôleurs de sécurité dont les sorties
ont un test dynamique d'une largeur d'impulsion n'excédant pas 1 ms.
Note sur l'utilisation de servomoteurs et d'autres moteurs à
aimants permanents, les moteurs à réluctance et les moteurs
asynchrones à pôles saillants.
Lorsque le variateur est déverrouillé par la fonction STO, une anomalie
possible (bien qu'elle soit très peu probable) est que deux dispositifs
d'alimentation de puissance conduisent mal dans le circuit onduleur.
84
Installation
Mise en
Paramètres
Mise en marche
électrique
service
de base
du moteur
Optimi-
Fonctionnement de
API
sation
la NV media card
embarqué
Cette anomalie ne permet pas de produire un couple de rotation stable sur
un moteur alternatif. Elle ne génère aucun couple sur les moteurs
asynchrones conventionnels avec un rotor à cage. Si le rotor est doté
d'aimants permanents et/ou d'une conception saillante, un couple
d'alignement transitoire peut survenir. Le moteur peut tenter pendant
quelques secondes une rotation électrique de 180°, dans le cas d'un
moteur à aimant permanent, ou de 90°, s'il s'agit d'un moteur asynchrone
à pôles saillants ou d'un moteur à réluctance. Il faut tenir compte de
l'éventualité de cette anomalie dans la conception de la machine.
La conception des systèmes de contrôle liés à la sécurité doit
être effectuée exclusivement par des membres du personnel
ayant reçu la formation requise et disposant de l'expérience
nécessaire.
AVERTISSEMENT
La fonction ABSENCE SÛRE DU COUPLE n'assure la
sécurité d'une machine que si elle est correctement intégrée
dans un système complet de sécurité. Le système doit
être soumis à une évaluation des risques pour confirmer
que le risque résiduel en cas de situation peu sûre est
d'un niveau acceptable pour l'application.
La fonction STO interdit le fonctionnement du variateur,
y compris le freinage. Si le variateur doit fournir une fonction
STO et une capacité de freinage en même temps (par exemple,
pour un arrêt d'urgence), un relais de temporisation ou un
AVERTISSEMENT
dispositif similaire doit être utilisé pour s'assurer du
déverrouillage du variateur dans un délai approprié après le
freinage. Le circuit électronique assurant la fonction de freinage
du variateur n'est pas protégé contre les incidents. Si le freinage
est une spécification de sécurité, il faut ajouter un mécanisme
de freinage indépendant protégé contre les incidents.
La fonction STO ne procure pas d'isolation électrique.
Avant d'accéder aux connexions de puissance, il faut consigner
l'alimentation du variateur au moyen d'un dispositif d'isolation
agréé.
AVERTISSEMENT
Avec la fonction ABSENCE SÛRE DU COUPLE, aucune défaillance
dans le variateur ne peut provoquer un risque d'entraînement du moteur.
Il n'est donc pas nécessaire d'avoir un second système de coupure de
l'alimentation de puissance, ni un circuit de détection d'anomalie.
Il est important de noter qu'un simple court-circuit de l'entrée du STO
avec une alimentation DC d'environ +24 V provoquerait le
déverrouillage du variateur. Pour exclure cette possibilité, la norme
EN ISO 13849-2 impose l'utilisation de câblage protégé. Le câblage
peut être protégé en utilisant l'une des méthodes suivantes :
•
En installant le câblage dans une gaine distincte ou une autre armoire.
ou
•
En protégeant le câblage au moyen d'un blindage raccordé à la terre
dans un circuit de contrôle à logique positive lui-même relié à la
terre. Ce blindage permet d'éviter tout danger pouvant résulter d'un
dysfonctionnement électrique. Il peut être mis à la terre suivant la
méthode au choix de l'utilisateur, aucune précaution CEM
particulière ne s'appliquant dans ce cas.
Il est crucial de respecter la tension maximale autorisée de
5 V pour garantir un état de sécurité bas (désactivé) de
l'ABSENCE SÛRE DU COUPLE. Les connexions au
variateur doivent être établies de façon à ce que les
AVERTISSEMENT
variations dans le câblage 0 V ne puissent pas dépasser
cette valeur sous n'importe quelle condition de charge. Il est
fortement conseillé d'équiper le circuit STO d'un conducteur
dédié 0 V qui doit être relié à la borne 28 du variateur.
Importance de l'ABSENCE SÛRE DU COUPLE
Le variateur ne dispose pas d'équipement permettant de donner une priorité
à la fonction STO, par exemple pour effectuer des interventions d'entretien.
Pour de plus amples informations sur l'entrée d'ABSENCE SÛRE DU
COUPLE, consulter le Guide technique du STO Control Techniques qui
peut être téléchargé à l'adresse suivante : www.controltechniques.com.
Guide de mise en service Powerdrive F300
Paramètres
Caractéristiques
Diagnos-
avancés
techniques
tics
Informations sur
la conformité UL
Édition : 3
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