SINAMICS S120
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SINUMERIK
SINUMERIK 828D, SINAMICS S120 Safety Integrated
Manual de funciones
Válido para: SINUMERIK, versión del software de CNC 4.5 SP1
07/2012 6FC5397-3EP40-3EA0
Prólogo
Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated
1
Descripción de Safety Integrated Basic Functions
2
Descripción de Safety Integrated Extended Functions
3
Puesta en marcha de las funciones
4
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D
5
Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación
6
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI
7
Características del sistema 8
Normas y prescripciones 9
Anexo A
Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG ALEMANIA
Referencia del documento: 6FC5397-3EP40-3EA0 Ⓟ 10/2012 Sujeto a cambios sin previo aviso
Copyright © Siemens AG 2012. Reservados todos los derechos
Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros
Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue.
PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves.
ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves.
PRECAUCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales.
ATENCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales.
Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales.
Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros.
Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente:
ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada.
Marcas registradas Todos los nombres marcados con ® son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares.
Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 3
Prólogo
Documentación SINUMERIK La documentación SINUMERIK se estructura en las siguientes categorías:
● Documentación general
● Documentación para el usuario
● Documentación de fabricante/servicio
Información adicional En el link (www.siemens.com/motioncontrol/docu) puede encontrar información sobre los siguientes temas:
● Pedir documentación/lista de publicaciones
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Para cualquier consulta con respecto a la documentación técnica (p. ej. sugerencias, correcciones), sírvase enviar un e-mail a la siguiente dirección: (mailto:[email protected])
My Documentation Manager (MDM) En el siguiente link encontrará información para configurar individualmente una documentación de máquina específica de OEM basándose en los contenidos de Siemens: MDM (www.siemens.com/mdm)
Formación Encontrará información sobre la oferta de formación en:
● SITRAIN (www.siemens.com/sitrain): la formación de Siemens en torno a productos, sistemas y soluciones de la tecnología de automatización
● SinuTrain (www.siemens.com/sinutrain): software de formación para SINUMERIK
FAQ Encontrará las preguntas frecuentes (FAQ) en las páginas Service&Support en Product Support (www.siemens.com/automation/service&support).
Prólogo
Safety Integrated 4 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
SINUMERIK Encontrará información sobre SINUMERIK en el siguiente link: (www.siemens.com/sinumerik)
Destinatarios Proyectistas, tecnólogos (de constructores de máquinas), técnicos de puesta en marcha (de sistemas y máquinas) y programadores.
Finalidad El manual de funciones describe las funciones, de modo que el grupo destinatario conozca las mismas y puede seleccionarlas. Capacita al grupo destinatario a poner en marcha las funciones.
fase de planificación y proyecto, fase de realización, fase de instalación y puesta en marcha
Alcance estándar La presente documentación contiene una descripción de la funcionalidad estándar. Los suplementos o las modificaciones realizados por el fabricante de la máquina son documentados por éste.
En el control pueden ejecutarse otras funciones adicionales no descritas en la presente documentación. Sin embargo, no existe derecho a reclamar estas funciones en nuevos suministros o en intervenciones de servicio técnico.
Asimismo, por razones de claridad expositiva, esta documentación no detalla toda la información relativa a las variantes completas del producto descrito ni tampoco puede considerar todos los casos imaginables de instalación, de explotación ni de mantenimiento.
Servicio y asistencia técnicos Los números de teléfono específicos de cada país para el asesoramiento técnico se encuentran en Internet en el apartado "Contacto" (www.siemens.com/automation/service&support).
Declaración de conformidad CE La declaración de conformidad CE sobre la Directiva CEM se encuentra en Internet (www.siemens.com/automation/service&support).
Introduzca allí el número 15257461 como término de búsqueda o póngase en contacto con la delegación de Siemens responsable en su región.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 5
Índice
Prólogo ...................................................................................................................................................... 3
1 Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated ................................................................................... 7
1.1 Funciones soportadas....................................................................................................................7
1.2 Ejemplos de aplicación de las funciones de seguridad .................................................................9
1.3 Vigilancia de accionamientos con encóder..................................................................................10
2 Descripción de Safety Integrated Basic Functions................................................................................... 11
2.1 Safe Torque Off (STO).................................................................................................................12
2.2 Safe Stop 1 (SS1) ........................................................................................................................13
2.3 Safe Brake Control (SBC)............................................................................................................14
3 Descripción de Safety Integrated Extended Functions ............................................................................ 17
3.1 Safe Torque Off (STO).................................................................................................................18
3.2 Safe Stop 1 (SS1) ........................................................................................................................19
3.3 Safe Brake Control (SBC)............................................................................................................21
3.4 Safe Stop 2 (SS2) ........................................................................................................................22
3.5 Safe Operating Stop (SOS) .........................................................................................................24
3.6 Safely Limited Speed (SLS).........................................................................................................25
3.7 Safe Speed Monitor (SSM) ..........................................................................................................29
3.8 Safe Direction (SDI) .....................................................................................................................31
4 Puesta en marcha de las funciones......................................................................................................... 33
5 Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D......................................................................... 35
5.1 Ingeniería básica..........................................................................................................................35 5.1.1 Crear una tabla de funciones.......................................................................................................35 5.1.2 De la tabla de funciones al esquema lógico ................................................................................37
5.2 Requisitos para la puesta en marcha ..........................................................................................39
5.3 Programación del TM54F ............................................................................................................41 5.3.1 Configurar grupos de accionamientos .........................................................................................41 5.3.2 Conectar salidas de seguridad ....................................................................................................45 5.3.3 Descripción de bornes TM54F.....................................................................................................46
5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK ......................................................................48 5.4.1 Control del TM54F con SIRIUS 3TK............................................................................................48 5.4.2 Control del TM54F con SIRIUS 3RK ...........................................................................................53
5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento ..............................................................56 5.5.1 Activar Safety Integrated..............................................................................................................56 5.5.2 Parametrizar el encóder...............................................................................................................59
Índice
Safety Integrated 6 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.5.3 Ajustar los parámetros SLS1-4, SBC, SS1 y SS2 ...................................................................... 60
5.6 Control SINUMERIK 828D.......................................................................................................... 62 5.6.1 Señales entre SINUMERIK y SINAMICS Safety Integrated ....................................................... 62 5.6.2 Seleccionar las velocidades SLS................................................................................................ 63 5.6.3 Cableado de los bornes con las entradas NCK.......................................................................... 64
6 Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación .......................................................................... 67
6.1 Requisitos generales................................................................................................................... 67
6.2 Estructura de la prueba de recepción/aceptación ...................................................................... 68
7 Pantallas de servicio para el diagnóstico SI............................................................................................. 71
7.1 Así se muestra el estado para el diagnóstico SI......................................................................... 71
7.2 De este modo se confirma la sustitución de hardware SI........................................................... 75
7.3 Alarmas Safety Integrated........................................................................................................... 76
8 Características del sistema...................................................................................................................... 77
8.1 Información actual....................................................................................................................... 77
8.2 Certificaciones............................................................................................................................. 79
8.3 Consignas de seguridad ............................................................................................................. 80
8.4 Probabilidad de fallo de las funciones de seguridad .................................................................. 83
8.5 Riesgo remanente....................................................................................................................... 84
9 Normas y prescripciones ......................................................................................................................... 87
9.1 Generalidades............................................................................................................................. 87
9.2 Seguridad en máquinas en Europa ............................................................................................ 89 9.2.1 La seguridad en máquinas en Europa ........................................................................................ 89 9.2.2 Normas europeas armonizadas.................................................................................................. 89
9.3 Seguridad en máquinas en EE. UU. ........................................................................................... 91 9.3.1 Seguridad en máquinas en EE. UU. ........................................................................................... 91 9.3.2 Requisitos mínimos de la OSHA................................................................................................. 91 9.3.3 Certificación NRTL ...................................................................................................................... 92 9.3.4 NFPA 79...................................................................................................................................... 92 9.3.5 ANSI B11..................................................................................................................................... 93
9.4 Seguridad en máquinas en Japón .............................................................................................. 94 9.4.1 Seguridad en máquinas en Japón .............................................................................................. 94
9.5 Normativa específica................................................................................................................... 95 9.5.1 Normativa específica................................................................................................................... 95
9.6 Otros asuntos relevantes para la seguridad ............................................................................... 96 9.6.1 Boletines informativos de las asociaciones profesionales.......................................................... 96 9.6.2 Bibliografía .................................................................................................................................. 96
A Anexo ...................................................................................................................................................... 97
A.1 Abreviaturas ................................................................................................................................ 97
A.2 Vista general de la documentación de SINUMERIK 828D....................................................... 106
Índice alfabético..................................................................................................................................... 107
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 7
Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated 11.1 Funciones soportadas
En este capítulo se recogen todas las Safety Integrated Functions disponibles con SINUMERIK 828D/SINAMICS S120. SINAMICS distingue entre Safety Integrated Basic Functions y Safety Integrated Extended Functions.
Las funciones de seguridad aquí enunciadas son conformes a:
● el nivel de integridad de seguridad (SIL) 2 según DIN EN 61508;
● la categoría 3 según DIN EN ISO 13849-1;
● Performance Level (PL) d según DIN EN ISO 13849-1.
Las funciones de seguridad se corresponden con las funciones según DIN EN 61800-5-2.
Existen las siguientes Safety Integrated Functions (funciones SI):
● Safety Integrated Basic Functions
Estas funciones están incluidas en el alcance estándar del accionamiento y pueden usarse sin licencia adicional, siempre están disponibles Estas funciones no requieren encóder y no exigen requisitos especiales al encóder utilizado.
– Safe Torque Off (STO)
Safe Torque Off es una función de seguridad que impide el arranque inesperado según EN 60204-1. STO impide el suministro de energía al motor y la consiguiente posibilidad de generación de par; corresponde a la categoría de parada 0.
– Safe Stop 1 (SS1, time controlled)
Safe Stop 1 se aplica sobre la función "Safe Torque Off". De este modo puede realizarse una parada según EN 60204-1 de la categoría de parada 1.
– Safe Brake Control (SBC)
Safe Brake Control sirve para el control seguro de un freno de mantenimiento.1) 2)
Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated 1.1 Funciones soportadas
Safety Integrated 8 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
● Safety Integrated Extended Functions
Para estas funciones se necesita una licencia Safety adicional. Las Extended Functions con encóder requieren un encóder apto para Safety (ver capítulo "Medida segura del valor real con sistema de encóder").
– Safe Torque Off (STO)
Safe Torque Off es una función de seguridad que impide el arranque inesperado según EN 60204-1.
– Safe Stop 1 (SS1, time and acceleration controlled)
Safe Stop 1 se aplica sobre la función "Safe Torque Off". De este modo puede realizarse una parada según EN 60204-1 de la categoría de parada 1.
– Safe Brake Control (SBC)
Safe Brake Control sirve para el control seguro de un freno de mantenimiento. 1) 2)
– Safe Stop 2 (SS2)
Safe Stop 2 sirve para un frenado seguro del motor con transición posterior al estado "Safe Operating Stop" (SOS). De este modo puede realizarse una parada según EN 60204-1 de la categoría de parada 2.
– Safe Operating Stop (SOS)
Safe Operating Stop sirve como protección contra movimientos accidentales. El accionamiento se encuentra regulado y no tiene cortada la alimentación.
– Safely Limited Speed (SLS)
Safely Limited Speed vigila que el accionamiento no supere un límite predefinido de velocidad lineal/de giro.
– Safe Speed Monitor (SSM)
Safe Speed Monitor sirve para detectar de manera segura la caída de la velocidad por debajo de un límite establecido en ambos sentidos de movimiento, p. ej. para la detección de parada. Para facilitar el postprocesamiento, se emite una señal de salida segura.
– Safe Acceleration Monitor (SAM)
La función "Safe Acceleration Monitor" (SAM) permite monitorizar de forma segura la aceleración del accionamiento.
– Safe Direction (SDI):
Safe Direction sirve para vigilar de forma segura el sentido de movimiento. 1) Nota acerca de los Power/Motor Modules de diseño Chassis: En el diseño Chassis, SBC solo es compatible con los Power/Motor Modules con referencia ...3 o superior. En este diseño se necesita adicionalmente un Safe Brake Adapter. 2) Nota acerca de los Power/Motor Modules de diseño Blocksize: Para esta función, los Power Modules Blocksize requieren adicionalmente un Safe Brake Relay.
Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated 1.2 Ejemplos de aplicación de las funciones de seguridad
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 9
1.2 Ejemplos de aplicación de las funciones de seguridad Función de seguridad
Ejemplos de aplicación Posible solución
Al accionar un pulsador de parada de emergencia, un accionamiento debe frenarse lo más rápidamente posible y pasar al estado STO.
Selección de STO en el convertidor a través de regleta de bornes mediante un pulsador de parada de emergencia.
STO
Con un pulsador de parada de emergencia central se garantiza que varios accionamientos no aceleren accidentalmente.
Evaluación del pulsador de parada de emergencia en un control central, selección de STO en el convertidor a través de PROFIsafe.
SS1 Una puerta de protección solo debe abrirse si el par de un motor está desconectado.
Seleccionar SS1en el convertidor a través de una entrada de seguridad o a través de PROFIsafe. Una vez accionado el pulsador de parada de emergencia, el accionamiento se frena en una rampa de frenado y, a continuación, se desconecta del par.
El operador de la máquina debe acceder a la máquina tras abrir una puerta de protección y, en la zona de peligro, desplazar lentamente un transportador horizontal mediante un pulsador de validación.
Selección de SLS en el convertidor a través de regleta de bornes. El convertidor limita y vigila la velocidad del transportador horizontal.
SLS
En función de la herramienta de mecanizado, un accionamiento de cabezal no debe superar una determinada velocidad máxima.
Selección de SLS y del nivel SLS correspondiente en el convertidor a través de PROFIsafe.
SSM Una puerta de protección solo debe abrirse con un motor parado. Selección de SSM en el convertidor; el convertidor vigila de forma segura la velocidad y habilita el avance en el proceso a través de PROFIsafe con el bit de estado "Status SSM".
Una puerta solo debe abrirse si un accionamiento se mueve en el sentido seguro (alejándose del operador).
Selección de SDIen el convertidor; habilitación de la puerta de protección mediante bit de estado (PROFIsafe) del convertidor.
En el intercambio de planchas de cilindros de impresión, el accionamiento solo debe moverse en el sentido seguro. Una puerta enrollable solo debe funcionar en un sentido tras dispararse el sensor antiaprisionamiento.
SDI
El carro de una grúa solo debe ponerse en marcha en el sentido contrario al activar el final de carrera.
Selección de SDIen el convertidor. Bloqueo del sentido de giro peligroso.
ATENCIÓN Función PROFIsafe
La función PROFIsafe no está habilitada para SINUMERIK 828D.
Generalidades sobre SINAMICS Safety Integrated 1.3 Vigilancia de accionamientos con encóder
Safety Integrated 10 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
1.3 Vigilancia de accionamientos con encóder
Vista general de las Safety Integrated Functions Funciones Abreviatura Descripción breve
Safe Torque Off STO Desconexión segura del par Safe Stop 1 SS1 Parada segura según categoría de parada 1
Basic Functions
Safe Brake Control SBC Mando de freno seguro Safe Torque Off STO Desconexión segura del par Safe Stop 1 SS1 Parada segura según categoría de parada 1Safe Brake Control SBC Mando de freno seguro Safe Stop 2 SS2 Parada segura según categoría de parada 2Safe Operating Stop SOS Vigilancia segura de la posición de parada Safely-Limited Speed SLS Vigilancia segura de la velocidad máxima Safe Speed Monitor SSM Vigilancia segura de la velocidad mínima Safe Acceleration Monitor
SAM Vigilancia segura de la aceleración del accionamiento
Extended Functions
Safe Direction SDI Vigilancia segura del sentido del movimiento
La configuración de las Safety Integrated Functions y la selección de la vigilancia con encóder se efectúan con las herramientas STARTER o SCOUT.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 11
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2
Vista general Este capítulo ofrece a los principiantes información general sobre el funcionamiento básico de las funciones de seguridad.
La descripción de las funciones de seguridad se introduce con la definición establecida en la norma EN 61800-5-2 y con ejemplos sencillos de aplicación de la función correspondiente.
La descripción de las funciones se ha simplificado en la medida de lo posible para ilustrar las características y posibilidades de ajuste básicas.
Nota
Las Safety Integrated Basic Functions son funciones para la parada segura de un accionamiento. Para ellas no se precisa un sensor o encóder de velocidad.
Bibliografía Encontrará más información sobre la puesta en marcha de las funciones en:
Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Puesta en marcha de las funciones".
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2.1 Safe Torque Off (STO)
Safety Integrated 12 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
2.1 Safe Torque Off (STO)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función STO impide el suministro de energía al motor y la consiguiente posibilidad de generación de par".
Sel. STO
STO
Ejemplos de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una vez accionado un pulsador de parada de emergencia, un accionamiento debe frenarse lo más rápidamente posible y pasar al estado STO.
• Cablear el pulsador de parada de emergencia con una entrada de seguridad.
• Seleccionar STO a través de la entrada de seguridad.
Con un pulsador de parada de emergencia central se garantiza que varios accionamientos se frenen lo más rápidamente posible y pasen al estado STO.
• Evaluar el pulsador de parada de emergencia en un control central.
¿Cómo funciona STO en detalle? El convertidor detecta la selección de STO a través de una entrada de seguridad. A continuación, el convertidor interrumpe de forma segura el par del motor conectado.
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2.2 Safe Stop 1 (SS1)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 13
2.2 Safe Stop 1 (SS1)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función SS1 frena el motor y desencadena, tras una temporización, la función STO."
STO
Sel. SS1
Ejemplo de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una puerta de protección solo debe abrirse si el par de un motor está desconectado.
• Seleccionar SS1 en el convertidor a través de un borne.
• El motor se frena y el convertidor pasa a continuación al estado STO.
¿Cómo funciona SS1 en detalle? Después de seleccionar "Safe Stop 1", el accionamiento frena y pasa al estado "Safe Torque Off" (STO) tras un tiempo de retardo.
Cuando el convertidor detecta la selección de SS1 a través de un borne, ocurre lo siguiente:
● Si el motor ya está desconectado al seleccionarse SS1 , el convertidor interrumpe el par del motor de forma segura (STO).
● Si el motor está conectado al seleccionarse SS1 , el convertidor frena el motor con el tiempo de deceleración AUS3.
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2.3 Safe Brake Control (SBC)
Safety Integrated 14 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
2.3 Safe Brake Control (SBC)
Vista general La función "Safe Brake Control" (SBC) sirve para controlar frenos de mantenimiento que funcionan según el principio de corriente de reposo (p. ej., freno de mantenimiento del motor).
Si está configurada, SBC se dispara junto con STO. El Motor Module/Safe Brake Relay ejecuta a continuación la acción y controla las salidas para el freno de la manera correspondiente.
El control del freno por medio de la conexión de freno al Motor Module/Safe Brake Relay usa una tecnología segura de dos canales.
Características funcionales "Safe Brake Control" Condiciones:
● SBC se ejecuta con la selección de "Safe Torque Off" (STO).
● A diferencia del mando de freno convencional, SBC se ejecuta a través de p1215 con dos canales.
● SBC se ejecuta con independencia del modo de servicio del mando de freno ajustado en p1215. No obstante, SBC no es conveniente con p1215 = 0 ó 3.
● Al producirse un cambio de estado, pueden detectarse fallos eléctricos, como p. ej. cortocircuito del devanado del freno o rotura de hilo.
Mando seguro de los frenos con dos canales Por principio, es la Control Unit la que controla el freno. Existen dos caminos de señal para cerrar el freno:
Figura 2-1 Mando seguro de los frenos con dos canales Blocksize (ejemplo)
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2.3 Safe Brake Control (SBC)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 15
Para la función "Safe Brake Control", el Motor/Power Module se hace cargo de una función de control y garantiza que, en caso de caída o mal funcionamiento de la Control Unit, la intensidad de frenado quede interrumpida y se cierre así el freno.
El diagnóstico de freno solo detecta con seguridad un fallo de funcionamiento de uno de los dos interruptores (TB+, TB–) en caso de cambio de estado, es decir, al abrir o cerrar el freno.
Si el Motor Module o la Control Unit detectan un fallo, se desconecta la intensidad de frenado y se alcanza, por tanto, el estado seguro.
Descripción de Safety Integrated Basic Functions 2.3 Safe Brake Control (SBC)
Safety Integrated 16 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 17
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3
Vista general Este capítulo ofrece a los principiantes información general sobre el funcionamiento básico de las funciones de seguridad.
La descripción de las funciones de seguridad se introduce con la definición establecida en la norma EN 61800-5-2 y con ejemplos sencillos de aplicación de la función correspondiente.
La descripción de las funciones se ha simplificado en la medida de lo posible para ilustrar las características y posibilidades de ajuste básicas.
Bibliografía Encontrará más información sobre la puesta en marcha de las funciones en:
Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Puesta en marcha de las funciones".
Requisitos Para el funcionamiento de las Safety Integrated Extended Functions se requiere licencia.
Opción de software Para poder usar esta función se requiere la opción: '"Eje SI/cabezal basado en accto. 1 eje/cabezal adic." (MLFB: 6FC5800-0AC50-0YB0).
La License Key correspondiente se introduce mediante el software de manejo SINUMERIK Operate.
Bibliografía Manual de puesta en marcha de SINUMERIK 828D, torneado y fresado, Capítulo "Verificar e introducir licencias"
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.1 Safe Torque Off (STO)
Safety Integrated 18 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
3.1 Safe Torque Off (STO) Ver también:
Las posibilidades de control y la funcionalidad de "Safe Torque Off" (STO) se explican en el capítulo "Descripción de Safety Integrated Basic Functions (Página 12)".
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.2 Safe Stop 1 (SS1)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 19
3.2 Safe Stop 1 (SS1)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función SS1 frena el motor, vigila la magnitud del retardo del motor dentro de límites establecidos y dispara la función STO tras un tiempo de retardo".
STO
Sel. SS1
Ejemplo de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una puerta de protección solo debe abrirse si el par de un motor está desconectado.
• Seleccionar SS1 en el convertidor a través de un borne.
¿Cómo funciona SS1 en detalle? Con la función SS1 , el convertidor frena el motor y vigila el valor absoluto de la velocidad. Cuando la velocidad del motor es lo suficientemente baja o una vez transcurrido el tiempo de retardo, el convertidor interrumpe el par del motor con STO de forma segura.
Cuando el convertidor detecta la selección de SS1 a través de una entrada de seguridad, ocurre lo siguiente:
● Si el motor ya está desconectado al seleccionarse SS1 , el convertidor interrumpe el par del motor de forma segura (STO).
● Si el motor está conectado al seleccionarse SS1 , el convertidor frena el motor con el tiempo de deceleración AUS3.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.2 Safe Stop 1 (SS1)
Safety Integrated 20 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Vigilancia de aceleración con encóder
Las Extended Functions con encóder solo disponen del modo "Vigilancia de aceleración":
● El convertidor vigila la velocidad del motor con la función SAM (Safe Acceleration Monitor).
● El convertidor impide seguir acelerando el motor por monitorización de velocidad continuamente decreciente.
● El convertidor reduce la vigilancia hasta que haya alcanzado la "Velocidad de desconexión".
● El convertidor interrumpe el par del motor de forma segura (STO) si se da una de las siguientes condiciones:
– El convertidor detecta la parada del motor.
– Ha transcurrido el tiempo máximo para la interrupción del par.
Nota SS1 sin DES3
Si se utiliza "SS1 sin DES3", ninguna de las dos vigilancias (SBR, SAM) está activa.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.3 Safe Brake Control (SBC)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 21
3.3 Safe Brake Control (SBC) Ver también:
Las posibilidades de control y la funcionalidad de "Safe Torque Off" (STO) se explican en el capítulo "Descripción de Safety Integrated Basic Functions (Página 14)".
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.4 Safe Stop 2 (SS2)
Safety Integrated 22 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
3.4 Safe Stop 2 (SS2)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función SS2 frena el motor, vigila la magnitud del retardo del motor dentro de límites establecidos y dispara la función SOS tras un tiempo de retardo".
SOS
Selección SS2
Ejemplo de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una puerta de protección solo debe abrirse si un motor está parado de forma segura.
• Seleccionar SS2 en el convertidor a través de un borne.
• Después del frenado, el convertidor pasa al estado SOS. Solo entonces debe desbloquearse la puerta de protección.
La función de seguridad SS2 vigila la velocidad bajo carga y dispara la función SOS una vez transcurrido el tiempo de retardo SS2. SS2 vigila el valor absoluto de la velocidad.
Si utiliza el motor con regulación de par, el convertidor cambia el tipo de regulación a regulación de velocidad al seleccionarse SS2.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.4 Safe Stop 2 (SS2)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 23
¿Cómo funciona SS2 en detalle? La función de seguridad SS2 funciona del siguiente modo:
● El control de la máquina selecciona la función de seguridad SS2 a través de una entrada de seguridad:
– Si el motor ya está parado al seleccionarse SS2, el convertidor activa la función Safe Operating Stop (SOS) tras un tiempo de retardo.
– Si el motor no está parado al seleccionarse SS2, el convertidor vigila con la función Safe Acceleration Monitor (SAM) si el motor acelera de nuevo.
● El convertidor activa la función Safe Operating Stop (SOS) tras un tiempo de retardo.
Comportamiento de frenado
Figura 3-1 Comportamiento de frenado y diagnóstico de la función de seguridad SS2 (Safe Stop 2)
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.5 Safe Operating Stop (SOS)
Safety Integrated 24 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
3.5 Safe Operating Stop (SOS)
¿Cómo funciona SOS? La función sirve para la vigilancia segura de la posición de parada de un accionamiento. Si SOS está activa, es posible p. ej. entrar en zonas protegidas de la máquina sin necesidad de desconectarla.
La parada del accionamiento se vigila mediante una ventana de tolerancia SOS. En el momento de la activación de esta función, la posición actual se guarda como posición de referencia hasta el momento en que SOS vuelva a desactivarse. Una vez deseleccionada SOS, no hay tiempo de retardo: el accionamiento puede funcionar de inmediato.
La reacción de parada al vulnerar la ventana de tolerancia de parada es PARADA B.
Nota
A diferencia de SS1 y SS2, SOS no frena el accionamiento de forma autónoma:
el control sigue siendo la fuente de consigna. Por lo tanto, en el programa de usuario del control debe reaccionarse al bit "SOS seleccionada" de tal modo que el control lleve el accionamiento a la parada dentro del tiempo de retardo.
Figura 3-2 Tolerancia de parada
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.6 Safely Limited Speed (SLS)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 25
3.6 Safely Limited Speed (SLS)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función SLS impide que el motor sobrepase el límite de velocidad establecido".
Sel. SLS
SLS
Ejemplos de aplicación de la función Ejemplo Posible solución El operador de la máquina debe acceder a la máquina tras abrir una puerta de protección y, en la zona de peligro, desplazar lentamente un transportador horizontal mediante un pulsador de validación.
• Seleccionar SLS en el convertidor a través de una entrada de seguridad.
• El convertidor limita y vigila la velocidad del transportador horizontal.
¿Cómo funciona SLS en detalle? SLS vigila el valor absoluto de la velocidad lineal actual. Además es posible parametrizar SLS de tal modo que limite la velocidad lineal a valores situados por debajo de la vigilancia.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.6 Safely Limited Speed (SLS)
Safety Integrated 26 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Nota
Además del control a través de bornes, existe la posibilidad de parametrizar la función SLS sin selección. En este caso, la función SLS está activa de forma permanente tras el POWER ON.
Ver también: Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Puesta en marcha de las funciones".
Selección de SLS con el motor conectado Cuando el convertidor detecta la selección de SLS a través de una entrada de seguridad o del sistema de comunicación de seguridad PROFIsafe , ocurre lo siguiente:
Cuando la limitación de velocidad lineal de consigna está interconectada con el generador de rampa, el convertidor limita la velocidad lineal a un valor situado por debajo de la vigilancia SLS y frena el motor con el tiempo de deceleración AUS3.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.6 Safely Limited Speed (SLS)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 27
● Sin vigilancia de rampa de frenado con encóder:
El convertidor vigila la velocidad lineal bajo carga una vez transcurrido el "Tiempo de retardo para la conmutación SLS".
Ventaja: la puesta en marcha se simplifica, ya que solo debe parametrizarse el tiempo de retardo en lugar de la función parcial SBR o SAM de la vigilancia de rampa de frenado alternativa.
● Selección de SLS con una velocidad lineal baja
Si, al seleccionarse SLS , la velocidad lineal del motor es inferior al límite SLS, el accionamiento se comporta de la siguiente manera:
El convertidor vigila la velocidad lineal sin tiempo de retardo.
● Deseleccionar SLS
Si el control superior deselecciona SLS , el convertidor desactiva la limitación y la vigilancia.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.6 Safely Limited Speed (SLS)
Safety Integrated 28 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Conmutación entre límites de vigilancia Con SLS activa, puede conmutarse entre cuatro diferentes niveles de velocidad. "SLS sin selección" representa una excepción: en este caso solo existe un límite.
● Conmutación a un nivel de velocidad inferior
Sin vigilancia de rampa de frenado con encóder:
El convertidor vigila la velocidad lineal con el nivel SLS inferior una vez transcurrido el "Tiempo de retardo para la conmutación SLS" (se trata del mismo tiempo de retardo que después de seleccionar la función SLS).
● Conmutación a un nivel de velocidad superior
Si conmuta de un nivel de velocidad lineal inferior a uno superior, el convertidor vigila la velocidad lineal de inmediato sobre la base de la velocidad lineal superior.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.7 Safe Speed Monitor (SSM)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 29
3.7 Safe Speed Monitor (SSM)
Definición Definición según EN 61800-5-2:
"La función SSM proporciona una señal de salida segura para indicar si la velocidad del motor se sitúa por debajo de un límite establecido".
Ejemplo de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una centrifugadora solo debe llenarse por debajo de una velocidad mínima.
• SSM está activa mediante la configuración de Motion Monitoring
• El convertidor vigila de forma segura la velocidad de la centrifugadora y habilita el avance en la cadena de proceso con el bit de estado "Status SSM".
Nota
SSM es una mera función de señalización. A diferencia de otras funciones Safety Integrated, al rebasar el límite SSM no se produce una reacción de parada en el propio accionamiento.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.7 Safe Speed Monitor (SSM)
Safety Integrated 30 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
¿Cómo funciona SSM en detalle? Requisitos:
● No es posible seleccionar o deseleccionar la función de seguridad SSM mediante señales de mando externas.
● SSM está activa si ha ajustado para SSM una vigilancia de velocidad > 0.
Evaluación de la velocidad
El convertidor compara la velocidad bajo carga con el límite de velocidad lineal e informa al control superior cuando el límite se rebasa por defecto.
Figura 3-3 Comportamiento temporal de la función de seguridad SSM (Safe Speed Monitor)
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.8 Safe Direction (SDI)
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 31
3.8 Safe Direction (SDI)
Definición Definición según EN 61800-5-2: "La función SDI evita que el eje del motor gire en el sentido incorrecto".
SDI
Ejemplos de aplicación de la función Ejemplo Posible solución Una puerta solo debe abrirse si un accionamiento se mueve en el sentido seguro (alejándose del operador).
• SDI en el convertidor a través de una entrada de seguridad
En el intercambio de planchas de cilindros de impresión, el accionamiento solo debe moverse en el sentido seguro. Una puerta enrollable solo debe funcionar en un sentido tras dispararse el sensor antiaprisionamiento. El carro de una grúa solo debe ponerse en marcha en el sentido contrario al activar el final de carrera.
• Seleccionar SDI en el convertidor a través de una entrada de seguridad.
• Bloquear el sentido de giro no permitido en el convertidor.
¿Cómo funciona SDI en detalle? SDI vigila el sentido de giro actual. Además es posible parametrizar SDI de tal modo que limite la velocidad a valores en el sentido admisible en cada caso.
Es posible parametrizar si SDI debe limitar los valores en el sentido positivo o negativo de forma independiente uno de otro.
Descripción de Safety Integrated Extended Functions 3.8 Safe Direction (SDI)
Safety Integrated 32 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Selección y deselección de SDI Requisito: ajuste el convertidor de tal modo que limite la velocidad al sentido de giro permitido tras la selección de SDI. Cuando el convertidor detecta la selección de SDI a través de una entrada de seguridad, ocurre lo siguiente:
● El convertidor limita la velocidad al sentido de giro permitido tras la selección de SDI.
● También es posible ajustar un tiempo de retardo dentro del cual hay que procurar que el convertidor funcione en el sentido (seguro) habilitado.
● También se puede ajustar una tolerancia dentro de la cual el convertidor tolere un movimiento en un sentido (seguro) no habilitado.
● Una vez transcurrido el tiempo de retardo, el convertidor vigila el sentido de giro del motor.
Figura 3-4 Comportamiento temporal de la función de seguridad SDI (Safe Direction)
Nota
Además del control a través de bornes, existe la posibilidad de parametrizar la función SDI sin selección. En este caso, la función SDI está activa de forma permanente tras el POWER ON.
Bibliografía: Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Puesta en marcha de las funciones".
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 33
Puesta en marcha de las funciones 4
Bibliografía Encontrará la descripción completa de la puesta en marcha de las funciones Safety Integrated en:
Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Puesta en marcha de las funciones".
Puesta en marcha de las funciones
Safety Integrated 34 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 35
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 55.1 Ingeniería básica
5.1.1 Crear una tabla de funciones
Identificar movimientos Cuando haya que utilizar Safety Integrated en una máquina para valorar el peligro que representan las piezas en movimiento, debe realizarse una lista de todos los movimientos peligrosos posibles. No solo realizan movimientos los ejes/el cabezal del CN, sino también piezas como los cambiadores de herramientas o los transportadores de virutas. La lista puede hacerse del siguiente modo:
Realizan movimientos:
● Los ejes X, Y, Z y los cabezales
● Cambiador de herramientas o revólver
● Almacén de herramientas y portaherramientas
● Transportador de virutas
¿Por qué es importante la lista?
Las Extended Functions ofrecen SOS y SLS para la vigilancia de los ejes/cabezales controlados por el CN. El resto de movimientos no controlados por el CN también se pueden desconectar de forma segura con las puertas abiertas, ya sea con módulos de seguridad o con contactores que se controlan desde las cuatro salidas seguras (F-DO 0...3) del TM54F. Estas salidas son configurables.
Creación de una tabla de funciones La tabla de funciones establece qué función Safety Integrated debe estar activa en determinados estados de la máquina. Antes de empezar con la configuración, debe crearse una tabla de funciones. Después, la tabla de funciones se integra en el certificado de recepción/aceptación y las últimas dos columnas se rellenan en el momento oportuno.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.1 Ingeniería básica
Safety Integrated 36 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Ejemplo de tabla de funciones:
Estado de la máquina Accionamiento ¿Qué estado debe estar
activo? ¿Está activa la función?
Comprobar la reacción del CN
Todos SLS4 Puertas cerradas Movimientos no controlados por el CN
Habilitado
X, Z SOS Cabezales STO
Puertas abiertas y modo de operación Automático
Movimientos no controlados por el CN
Bloqueado
X, Z SOS Cabezales STO
Puertas abiertas, modo de operación Automático y tecla de validación pulsada Movimientos no
controlados por el CN Bloqueado
X, Z SOS Cabezales STO
Puertas abiertas, modo de operación Ajuste y tecla de validación no pulsada Movimientos no
controlados por el CN Bloqueado
X, Z SLS2 Cabezales STO
Puertas abiertas, modo de operación Ajuste y tecla de validación pulsada Movimientos no
controlados por el CN Bloqueado
Selección de las Extended Functions necesarias La tabla permite ver claramente qué Safety Extended Functions se utilizan.
En el ejemplo anterior, para los ejes X, Z son: SOS, SLS4, SLS2
Y para los cabezales: STO, SLS4
Además, se utiliza SS1 para la parada de emergencia.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.1 Ingeniería básica
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 37
5.1.2 De la tabla de funciones al esquema lógico
Crear un esquema lógico En el siguiente paso se crea un esquema lógico sencillo a partir de la tabla de funciones. Las entradas seguras del TM54F deben conectarse y este diagrama sirve de base para hacerlo.
El esquema lógico tiene algunas funciones que no se indican en la tabla de funciones:
● La parada de emergencia se ejecuta con SS1
● Para confirmar las alarmas SI se requiere una entrada de seguridad a modo de acuse.
● Con SLS solo se utilizan SLS2 y SLS4.
Selección SLS bit 1 Selección SLS bit 0 SLS1 activa 0 0 SLS2 activa 0 1 SLS3 activa 1 0 SLS4 activa 1 1
La selección SLS bit 0 se pone al estado permanente "1" en la configuración del TM54F, es decir, "Estático inactivo" en STARTER. Las entradas del TM54F se pueden adjudicar del siguiente modo:
Entrada Función La función se define en Starter: F-DI 0 Puls. emerg., deselección SS1 <Nombre del proyecto>\Unidad de
accionamiento\Componentes de E/S\TM54F\Safety Integrated\ Grupo de accionamientos 1 a 4
F-DI 1 Deselección SOS (parada de servicio segura)
F-DI 2 Control SLS bit 1 (SLS bit 0 es 1 permanente)
F-DI 3 Acuse seguro: para el acuse de alarmas Safety, mientras sea confirmable. Esta F-DI no puede ejecutar el nivel "1" de forma permanente.
<Nombre del proyecto>\Unidad de accionamiento\Componentes de E/S\TM54F\Safety Integrated\Configuración
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.1 Ingeniería básica
Safety Integrated 38 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Ejemplo de diagrama lógico
Figura 5-1 Diagrama lógico
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.2 Requisitos para la puesta en marcha
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 39
5.2 Requisitos para la puesta en marcha
Requisito En los siguientes capítulos se cumplen los siguientes requisitos para la puesta en marcha:
● Ha finalizado la puesta en marcha de los ejes sin las funciones Safety Integrated.
● Se sabe cómo manejar y operar con la herramienta de puesta en marcha STARTER.
● Se recomienda utilizar el Modular Safety System (MSS) para el cableado de los relés SIRIUS.
● Se parte de la siguiente configuración de ejemplo: Configuración básica SINAMICS S120 Combi con 4 ejes (ver la siguiente figura).
Procedimiento Para la puesta en marcha de las funciones Safety Integrated se recomienda seguir este orden y lo indicado en los siguientes capítulos:
● Terminal Modules TM54F
Parametrización con STARTER y cableado
● Relés SIRIUS 3TK o SIRIUS 3RK
Cableado y parametrización con MSS
● Accionamientos SINAMICS S120
Parametrización con STARTER
● Control SINUMERIK 828D
Cableado de los bornes y ajuste de los datos de máquina
Topología El TM54F se alimenta con 24 V y está conectado con el SINUMERIK 828D mediante DRIVE-CliQ. En el SINUMERIK 828D, el TM54F se conecta al X101; en el servicio con un S120 Combi, el TM54F se conecta al X102.
Bibliografía Manual de producto PPU SINUMERIK 828D, capítulo: Reglas para las topologías admisibles
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.2 Requisitos para la puesta en marcha
Safety Integrated 40 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Configuración para la puesta en marcha Mediante la siguiente configuración se describe la puesta en marcha a modo de ejemplo:
Figura 5-2 Configuración básica S120 Combi con 4 ejes y Safety Integrated
Consulte también Características del sistema (Página 77)
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 41
5.3 Programación del TM54F
5.3.1 Configurar grupos de accionamientos
Asignar grupos de accionamientos Se asignan grupos de accionamientos a los accionamientos. A menudo, se asignan los ejes de avance del grupo de accionamientos 1 y el cabezal del grupo de accionamientos 2. Esto se debe a que, cuando la puerta está abierta, el cabezal no pasa a SOS, sino a STO.
Figura 5-3 TM54F: Configuración
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated 42 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
También en la pantalla "Configuración" debe indicarse la entrada de seguridad con la que se confirman las alarmas Safety. Además, debe indicarse qué entrada debe disparar la dinamización forzada de F-DI y F-DO.
Figura 5-4 TM54F: Asignación de los accionamientos a los grupos de accionamientos
Asigne las entradas de seguridad (F-DI) a las Extended Functions de cada grupo.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 43
A algunas Extended Functions se les asignan niveles fijos, p. ej., en el grupo 1 no se utiliza STO para los ejes de avance. En este caso, la función debe estar deseleccionada de forma permanente o tener el nivel "1", en el Starter, "Estático inactivo". En cambio, uno de los cuatro valores SLS siempre está activo si no hay nada con mayor prioridad. En este caso, la función debe estar seleccionada de forma permanente o tener el nivel "0", en el Starter, "Estático activo". En la siguiente captura de los ejes de avance se ve claramente lo anterior:
Figura 5-5 TM54F: Grupo de accionamientos 1
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated 44 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
En la figura imagen se observa la asignación de F-DI para el grupo de accionamientos 2. Por lo general, este grupo solo contiene los cabezales de la máquina herramienta. En la siguiente figura se observa:
● STO está interconectado con F-DI2:
Esto significa que el cabezal está en STO mientras la puerta esté abierta.
● SS1 está interconectado con F-DI0:
Esto se corresponde también con el ajuste para los ejes de avance en el grupo de accionamientos 1. F-DI0 es para la parada de emergencia.
Las funciones con STO arriba y SLS abajo también indican la prioridad. STO prevalece sobre el resto de funciones. SLS siempre está activo (nivel "0") si no hay activa ninguna otra función con mayor prioridad. Los límites SLS 1 y 2 son estáticos inactivos, es decir, nivel "1" estático. Esto significa que, cuando SLS está activo, es SLS4. Lo anterior se aplica con las siguientes condiciones:
● Las puertas están cerradas y bloqueadas.
● No hay ninguna parada de emergencia.
Figura 5-6 TM54F: Grupo de accionamientos 2
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 45
5.3.2 Conectar salidas de seguridad
F-DO "evento interno" Esta señal cambia de "1" a "0" cuando se produce una alarma Safety en el grupo de accionamientos, independientemente del eje. La señal puede considerarse un error agrupado. Las señales "evento interno" de cada grupo de accionamientos deben estar combinadas lógicamente con el operador Y, y deben emitirse como F-DO. La señal debe estar cableada de forma monocanal con una entrada PLC. En ese caso, F-DO se procesa de forma insegura. Cuando se produce un problema de seguridad en un eje, se deben retirar las habilitaciones de movimiento de los otros ejes/cabezales con esta señal, que en estas circunstancias ejecutará el nivel "0".
F-DO "SSM Respuesta activa" La velocidad SSM se puede parametrizar libremente. La señal pasa a "1" cuando las velocidades de todos los ejes/cabezales del grupo se sitúan por debajo del límite parametrizado. La señal se utiliza para el enclavamiento de la puerta de protección.
Las señales "SSM Respuesta activa" de cada grupo de accionamientos deben estar combinadas lógicamente con el operador Y, y deben emitirse como F-DO:
Figura 5-7 TM54F: Salidas seguras
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated 46 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.3.3 Descripción de bornes TM54F
Cableado TM54F Con este hardware se configura la lógica que se muestra como ejemplo en el capítulo "De la tabla de funciones al esquema lógico (Página 37)". Las entradas deben cablearse con 2 canales. Es importante la alimentación de 24 V para las entradas, con el fin de poder utilizar la dinamización forzada.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.3 Programación del TM54F
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 47
Figura 5-8 Esquema de conexiones TM54F
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated 48 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
5.4.1 Control del TM54F con SIRIUS 3TK
Configuración del hardware En esta variante, se trabaja con relés como SIRIUS 3TK28, también con los módulos de seguridad:
Figura 5-9 Interfaz de relés
Esquemas:
Las cuatro figuras siguientes muestran ejemplos de esquemas para el control del TM54F.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 49
Esquema para parada de emergencia con relés 3TK En esta figura se observa el cableado para la parada de emergencia, que en Safety Integrated se implementa como SS1 (Safe Stop1):
Figura 5-10 Esquema: Puls. emerg.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated 50 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Esquema para los relés de puerta 3TK Esta imagen muestra el cableado para los módulos de seguridad de las puertas.
PELIGRO Debe realizarse un análisis de riesgos de cada tipo de máquina a fin de valorar los peligros que plantea para el personal. En este ejemplo, el relé se excita de forma automática cuando la puerta se cierra y se bloquea.
Si existe peligro de que una persona quede atrapada en la máquina, el relé de la puerta no puede excitarse de forma automática, sino solo mediante una intervención consciente del operador. Para estos casos, también debe disponerse de una vía de escape.
Figura 5-11 Esquema: Relés de puerta
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 51
Esquema para F-DI del TM54F En siguiente figura se observa el cableado de las conexiones F-DI y F-DO del TM54F.
Seleccione el modo de operación con el interruptor de llave:
● Modo de operación Automático: Contactos abiertos.
● Modo de operación Ajuste: Contactos cerrados.
Interruptor de llave
Tecla de validación
3TK
2823
para
puls
. em
erg.
F-DI 0Deselección SS1
F-DI 1Deselección SOS
F-DI 2SLS nivel 2
F-DI 3Acuse seguro
Acuse de alarma seguro
TM54F
K1
K2
+24V
+24V DC
K1
K2
X522
1
4
5
3
2
1
4
3
2
X521
6
7
8
0 V
7
8
10
9
13 14
23 24
0 V
L1
Figura 5-12 Esquema: Entradas seguras - 3TK28
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated 52 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Esquema para el interruptor de la puerta 3SE5 322-0SD21 En esta figura se observa el cableado del interruptor de la puerta:
Contacto del actuador
Salida PLC: "Abrir puerta"
Contacto de electroimán
3TK2823, borne A2
3TK2821,borne A1
+24V
0 V
11
21
33
41
51
63
E1
12
22
34
42
52
64
E2
+24VTM54F X520.1
TM54F X523.1
TM54F X523.3
TM54F X523.2
Figura 5-13 Esquema: Interruptor de la puerta (enclavado por fuerza de resorte)
Nota
Cuando la puerta está enclavada, las conexiones 11 - 12 y 41 - 42 están cerradas.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 53
5.4.2 Control del TM54F con SIRIUS 3RK
Configuración del hardware El SIRIUS 3RK3 Modular Safety System (MSS) ofrece otra posibilidad de conexión del TM54F:
Figura 5-14 SIRIUS 3RK3
Ejemplo Esta sección del programa con MSS muestra la función de parada de emergencia:
Entrada para acusede parada de emergencia
Entradas de lospulsadores de parada de emergencia
Parada de emergencia
SS1
Salidas redundantesEntrada TM54F
SLOT3-F-IN3
SLOT3-F-IN1
SLOT3-F-IN2
EMERGENCY STOP2
IN2
IN1
START
SLOT3-F-Q2
SLOT5-F-Q2 3
4
Q
FAULT
1
Figura 5-15 Ejemplo: Configuración de la función de parada de emergencia
Esquemas
En las figuras siguientes se muestran ejemplos de esquemas.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated 54 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Esquema para el SIRIUS 3RK3 En esta figura se observa el cableado del módulo básico y los módulos de ampliación.
Acu
se d
e pa
rada
de
em
erge
ncia F-DI 1
Deselección SOS
Módulo base 3RK3
Ampliación4 F-DO
Ampliación2/4 F-DI, 2 F-DO
Canal 1 Canal 2
Inte
rrup
tor d
e pu
erta
3S
E5
Inte
rrup
tor d
e pu
erta
3S
E5
Tecl
a de
val
idac
ión
Tecl
a de
val
idac
ión
Inte
rrup
tor d
e lla
veF-DI 2SLS nivel 2
F-DI 0Deselección
SS1
T1 IN1 IN3 IN5 IN7
Q1.1 Q1.2 Q2 L+ M FE
3RK
3 11
1-1A
A10
X521
4
5
0 V
T2 IN2 IN4 IN6 IN8 Q1 Q2 Q3
Q4 L+ M
T1 IN1 IN3
Q1 Q2 L+
T2 IN2 IN4
M
3RK
3 34
2-1A
A10
3RK
3 23
1-1A
A10
X522
1
2
X521
2
3
+24 V0 V+24 V 0 V+24 V
1) Los dos contactos del canal 1 y el canal 2 aseguran que, tras el reset NCK, la máquina arranca en parada de
emergencia. Los contactos pertenecen a dos relés separados y son controlados por salidas PLC.
Figura 5-16 Esquema: SIRIUS 3RK3
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.4 Control con relés SIRIUS 3TK o con SIRIUS 3RK
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 55
Esquema para F-DI del TM54F En siguiente figura se observa el cableado de las conexiones F-DI y F-DO del TM54F:
F-DI 0Deselección SS1
F-DI 1Deselección SOS
F-DI 2SLS nivel 2
F-DI 3Acuse seguro
Acuse de alarma seguro
Ampliación 3RK3-342
Ampliación 3RK3-231
Base 3RK3-111
TM54F+24V DC
X522
1
4
5
3
2
1
4
3
2
X521
6
7
8
0 V
7
8
10
90 V
L1
Q2
Q2
Q3
Q4
Q2
Q1
Figura 5-17 Esquema: Entradas seguras - 3RK3
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated 56 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
5.5.1 Activar Safety Integrated
Activar Safety Integrated Además de los ajustes del TM54F, deben configurarse los parámetros en el accionamiento. Con los primeros ajustes en el accionamiento se define el tipo de vigilancia Safety.
● En la activación de las Basic Functions se aplica lo siguiente: STO/SS1/SBC a través de borne.
● En la activación de las Extended Functions se aplica lo siguiente: Motion Monitoring a través de TM54F.
● En la activación de las Basic y Extended Functions se aplica lo siguiente: Motion Monitoring a través de TM54F y borne.
Esta descripción se basa en el ajuste "Motion Monitoring a través de TM54F".
Figura 5-18 SERVO: Activar Safety Integrated
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 57
Parámetros de la pestaña "Configuración" El diálogo "Configuración" permite adaptar parámetros para la parada de prueba, p. ej., fuente de señal para el disparador de la parada de prueba, y parámetros para Safe Speed Monitor (SSM).
En el caso del disparador de la parada de prueba, conviene tomar la misma entrada que se tomara para las pruebas F-DI y F-DO del TM54F.
En "Tipo de accionamiento" se establece si se trata de un eje lineal o giratorio.
Figura 5-19 SERVO: Configuración para ejes lineales
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated 58 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Para un accionamiento (aquí, "eje giratorio/cabezal"), también debe asignarse la salida "Dinamización forzada necesaria". En este caso, puede introducirse como parámetro un borne de la PPU, p. ej., X122.9
Figura 5-20 CABEZAL: Configuración para eje giratorio
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 59
5.5.2 Parametrizar el encóder
Parametrizar el encóder En "Parametrización del encóder" se introducen datos del encóder, relaciones de transmisión y el paso del husillo. Los ajustes de la relación de transmisión o el paso del husillo deben tener los mismos valores que en los datos de máquina de eje.
Nota
Si no se realizan los ajustes correspondientes, la velocidad segura ajustada deja de coincidir con la velocidad alcanzada/activa real, es decir, es posible que el eje vaya demasiado rápido.
Figura 5-21 SERVO: Ajustar el paso del husillo
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated 60 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.5.3 Ajustar los parámetros SLS1-4, SBC, SS1 y SS2
Comprobar y adaptar la vigilancia de movimientos Para la configuración de la velocidad limitada segura se requieren los siguientes ajustes:
● En SLS deben comprobarse los cuatro niveles SLS.
● En "Vigilancia de movimientos" se incluye una lista de otras funciones en las que debe comprobarse si un parámetro requiere adaptación.
● Si se selecciona "Funciones de seguridad", debe definirse la habilitación.
Figura 5-22 SERVO: Selección de funciones Safety
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.5 Configuración de las funciones SI en el accionamiento
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 61
Safe Brake Control (SBC) En los ejes con freno de mantenimiento se puede habilitar el Safe Brake Control (SBC).
Figura 5-23 SERVO: Mando de freno seguro
A continuación, copiar los parámetros y activar los ajustes.
Parada de emergencia con SS1 y tratamiento de DES3 La Safety Funktion Safe Stop 1 (SS1) de SINAMICS se utiliza para la función de parada de emergencia. SS1 ofrece en la rampa DES3 un frenado con posterior supresión de impulsos, es decir, categoría de parada 1 según IEC 61800-5-2.
Cuando se realiza una parada de emergencia con SS1, se puede omitir la parada mediante DES3, parámetro p0849[0] = 1 BICO. En este caso será necesario modificar la cadena secuencial de conexión/desconexión.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.6 Control SINUMERIK 828D
Safety Integrated 62 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.6 Control SINUMERIK 828D
5.6.1 Señales entre SINUMERIK y SINAMICS Safety Integrated
Señales del accionamiento → CN Algunas de las señales que muestran estados de Safety Integrated en el accionamiento deben comunicarse a SINUMERIK 828D para que este no intente desplazar un eje cuando, p. ej., está activa la función SOS. En este caso, se activa una vigilancia Safety Integrated.
La siguiente tabla ofrece una sinopsis de las señales del accionamiento→ CN:
Señal Fuente en el accionamiento Recomendación para el programa de
usuario PLC Señales SINAMICS → SINUMERIK Evento interno de todos los grupos del accionamiento SI: Se puede programar una F-DO del TM54F que genere el resultado Y de la señal "evento interno" de todos los grupos disponibles.
Ejemplo para F-DO2: r10052.2 del TM54F
En el estado normal, la señal ejecutará el nivel "1". Cuando se produce un evento interno, debe resetearse la habilitación de movimiento de todos los ejes/cabezales.
Safe Speed Monitor (SSM) de todos los ejes/cabezales de un grupo. Esta señal tiene el nivel "1" cuando todos los accionamientos del grupo están parados. Una F-DO puede hacer productos lógicos de la señal SSM de los grupos.
Ejemplo para F-DO0: r10052.0 del TM54F
Normalmente, esta F-DO para la excitación en fuente o sumidero de los imanes de puerta se cablea con hardware. En este caso, la señal no se necesita directamente en el PLC.
SOS seleccionada Servo 4 (eje X) r9722.11 Bloqueo de las teclas de desplazamiento y del volante.
Nivel SLS bit 1 activo Servo 4 (eje X) r9722.10 En combinación con SOS no activa. Se detecta si SLS2 o SLS4 están activas. Si SLS2 está activa, la tecla Rapid Jog se bloquea.
SS1 activa Servo 4 (eje X) r9722.1 Sirve de aviso de parada de emergencia en el PLC.
Requisito parada de prueba Servo 3 (cabezal) r9723.0 Si la parada de prueba debe iniciarse de forma automática, se necesita esta señal.
Señal Destino en accionamiento Observación Señales SINUMERIK → SINAMICS Iniciar parada de prueba p9705 para todos los accionamientos
p10007 para TM54F Se pueden comprobar los circuitos de desconexión de todos los accionamientos y, de forma simultánea, ejecutar la dinamización forzada de F-DI y F-DO.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.6 Control SINUMERIK 828D
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 63
5.6.2 Seleccionar las velocidades SLS
Poner datos de máquina Los datos de la máquina para las velocidades deben definirse de modo que, en el servicio normal, no se rebase el SLS activo en ningún momento.
SLS4 Datos de Máquina Observación Cabezal 15000 r/min MD32000 $MA_MAX_AX_VELO = 12000 r/min
MD35130 $MA_GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMIT[0],[1] = 12000 r/min MD35130 $MA_MAX_AX_VELO_LIMIT[0],[1] = 12500 r/min
Los límites SLS4 se establecen un 25% por encima de la velocidad máxima de giro del cabezal.
Ejes 17250 mm/min MD32000 $MA_MAX_AX_VELO = 15000 mm/min Los límites SLS4 se establecen un 15% por encima de la velocidad máxima del eje.
SLS2 Datos de Máquina Observación Ejes 2300 mm/min MD32020 $MA_JOG VELO = 1665 mm/min
MD32804 $MA_HANDWH_STOP_COND Bit 6 = 0, para que el volante no se desplace con MD32000 $MA_MAX_AX_VELO sino con MD32020 $MA_JOG VELO.
MD32020 $MA_JOG VELO equivale a una corrección del 100%; con el 120%, los ejes se desplazan a 1998 mm/min (1665*1.2). SLS2 está aprox. un 15% por encima.
Procedimiento con volante con SLS activa Se recomienda poner MD32084 $MA_HANDWH_STOP_COND bit 6 = 0.
Con este ajuste se aplica la velocidad máxima al desplazarse con el volante del MD32020 $MA_JOG_VELO y no con el bit de MD32000 $MA_MAX_AX_VELO.
De este modo se asegura que no se supere el límite SLS cuando el eje se desplaza con el volante.
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.6 Control SINUMERIK 828D
Safety Integrated 64 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
5.6.3 Cableado de los bornes con las entradas NCK
¿Cómo se transfieren las señales? Para el intercambio de señales entre SINUMERIK y SINAMICS el técnico de puesta en marcha debe realizar la interfaz con interconexiones BICO.
Las salidas de SINAMICS (p. ej. SOS activa) deben parametrizarse como salidas libres en las regletas de bornes X122 y X132. Estas salidas deben cablearse como entradas PLC. El cableado se puede realizar bien con las entradas PLC de los módulos de periferia, bien con las entradas NCK, siempre que estén disponibles, ya que las entradas NCK también se pueden leer en el PLC (DB2900). Las entradas NCK están disponibles en los bornes X242 y X252.
Se puede proceder de forma similar con la entrada de SINAMICS (iniciar parada de prueba). Un borne de entrada de SINAMICS en X122 o X132 se define como "iniciar parada de prueba" (p. ej. X122:4). Esta entrada debe cablearse con una salida PLC. La salida puede estar en el módulo de periferia o se puede tomar una salida NCK. Las salidas NCK se pueden escribir desde el PLC y están disponibles en las regletas de bornes X242 y X252.
Recomendación de cableado En la siguiente figura se muestra una recomendación de cableado de la interfaz entre el PLC y SINAMICS:
SOS seleccionada
X122
X132
X242
LM ready for power
Start test stop
SLS limit 2
Test stop overdue
SS1 active Figura 5-24 Cableado de los bornes de SINUMERIK 828D
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.6 Control SINUMERIK 828D
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 65
Para los siguientes ajustes debe modificarse p0728, con el fin de definir un borne como entrada o salida:
Borne Señal Parámetros del accionamiento X122.2 DES3 no está conectado.
La parada de emergencia se conecta mediante SS1.
p0849[0]=2 DES3 en BICO1 para Motor Modules
X122.4 Iniciar parada de prueba p9705 = CU: r0722.3 para todos los accionamientos
X122.9 Parada de prueba vencida p0738 = CU: r9723.0 para todos los accionamientos
X122.10 SOS seleccionada p0739 = CU: r9722.11 X122.12 SS1 activa p0740 = CU: r9722.1 X132.9 Límite SLS 2 activo p0742 = CU: r9722.10 X132.10 Line Module listo para conexión. p0743 = CU2: r0899.0 (ajuste
predeterminado)
Ejemplo de la puesta en marcha con SINUMERIK 828D 5.6 Control SINUMERIK 828D
Safety Integrated 66 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 67
Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación 66.1 Requisitos generales
Vista general Los requisitos para realizar una prueba de recepción/aceptación (comprobación de configuración) de las funciones de seguridad de los accionamientos eléctricos se desprenden de la norma DIN EN 61800-5-2. En esta norma la prueba de recepción/aceptación se denomina "Comprobación de configuración". ● Descripción de la aplicación con inclusión de una imagen. ● Descripción de los componentes relacionados con la seguridad (incluidas las versiones
de software) que se utilizan en la aplicación. ● Lista de las funciones de seguridad utilizadas del PDS(SR) [Power Drive System(Safety
Related)]. ● Resultados de todas las comprobaciones de dichas funciones de seguridad aplicando el
método de comprobación indicado. ● Lista de todos los parámetros relacionados con la seguridad y sus valores en PDS(SR). ● Suma de comprobación, fecha de la comprobación y confirmación por parte del personal
encargado de la misma.
Si se utilizan las Safety Integrated Functions (funciones SI), la prueba de recepción/aceptación sirve para verificar la capacidad operativa de las funciones de vigilancia y parada Safety Integrated aplicadas en el accionamiento. Para esto se comprueba la implementación correcta de las funciones de seguridad definidas, se comprueban los mecanismos de prueba implementados (acciones de dinamización forzada) y se provoca la respuesta de las diferentes funciones de vigilancia mediante infracción selectiva del límite de tolerancia. Esto se debe realizar para todas las vigilancias de movimiento Safety Integrated específicas de cada accionamiento, así como para la funcionalidad Safety Integrated común a todos los accionamientos del Terminal Module TM54F (si se utiliza).
Nota
Si se modifican parámetros de funciones SI, deberá realizarse una nueva prueba de recepción/aceptación de la función SI modificada y documentarla en el certificado (acta) de recepción.
La prueba de recepción/aceptación sirve para verificar la parametrización de las funciones de seguridad. Los valores medidos (p. ej., trayecto, tiempo) y el comportamiento del sistema determinado (p. ej., disparo de una parada concreta) sirven para el control de plausibilidad de las funciones de seguridad configuradas. Con la prueba de recepción/aceptación se pretende detectar posibles errores de configuración y documentar el correcto funcionamiento de la configuración. Los valores medidos son valores típicos (no valores "worst case"). Representan el comportamiento de la máquina en el instante de la medición. Las mediciones no pueden servir para calcular valores reales (p. ej., valores máximos para errores de seguimiento).
Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación 6.2 Estructura de la prueba de recepción/aceptación
Safety Integrated 68 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
6.2 Estructura de la prueba de recepción/aceptación
Autorización y certificado de recepción/aceptación La prueba de cada función SI debe ser efectuada por una persona autorizada y debe documentarse en el certificado de recepción/aceptación. La persona que ha realizado la prueba de recepción/aceptación deberá firmar el certificado (acta). El certificado de recepción/aceptación se guardará en el libro de acciones de la máquina correspondiente. El derecho de acceso para los parámetros SI ha de limitarse mediante la asignación de una contraseña; este proceso debe documentarse en el certificado de recepción/aceptación pero la contraseña en sí misma no debe aparecer en él. Como persona autorizada en el sentido mencionado más arriba se entiende una persona autorizada por el fabricante de la máquina que, por su formación técnica y conocimiento de las funciones de seguridad, puede realizar la prueba de recepción/aceptación de manera cualificada.
Nota
Notas para el certificado de recepción/aceptación: • Respetar la información del capítulo "Puesta en marcha de las funciones". • El certificado de recepción/aceptación siguiente constituye un ejemplo o recomendación.• A través de la sucursal local de Siemens puede solicitarse un modelo de certificado en
formato electrónico.
Necesidad de una prueba de recepción/aceptación En la primera puesta en marcha de la funcionalidad de Safety Integrated en una máquina debe realizarse una prueba de recepción/aceptación completa (como la descrita en este capítulo). Las ampliaciones de funciones relacionadas con la seguridad, la transmisión de la puesta en marcha a otra maquinaria de serie, las modificaciones de hardware, las actualizaciones de software o similares permiten realizar una posible prueba de recepción/aceptación parcial. A continuación se resumen las condiciones marginales relativas a la necesidad y propuestas sobre el alcance de la prueba para cada caso.
Para definir una prueba de recepción/aceptación parcial es preciso describir primero las partes individuales de la prueba y definir grupos lógicos que representen los componentes de la prueba. Las pruebas de recepción/aceptación deben ejecutarse para cada accionamiento por separado (siempre que la máquina lo permita).
Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación 6.2 Estructura de la prueba de recepción/aceptación
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 69
Requisitos para la prueba de recepción/aceptación ● La máquina está correctamente cableada.
● Todos los dispositivos de seguridad (p. ej., vigilancias de puerta de protección, barreras fotoeléctricas, fines de carrera de emergencia) están conectados y listos para el servicio.
● La puesta en marcha del control y de la regulación deben haberse finalizado porque, de lo contrario, puede modificarse el error de seguimiento a consecuencia de un cambio en la dinámica de la regulación del accionamiento, p. ej. Ello incluye:
– Ajustes del canal de consigna
– Regulación de posición en el control superior
– Regulación de accionamiento
¿Qué se entiende por "Modo de prueba de recepción/aceptación"? El modo de prueba de recepción/aceptación se puede activar a través del parámetro (p9370/p9570) para un tiempo parametrizable (p9358/p9558) y permite infringir límites de forma intencionada para la prueba de recepción/aceptación. En el modo de prueba de recepción/aceptación, las limitaciones de la velocidad de consigna, p. ej., quedan sin efecto. Para que este estado no se mantenga por descuido, el modo de prueba de recepción/aceptación finaliza de forma automática una vez transcurrido el tiempo ajustado en p9358/p9558.
La activación del modo de prueba de recepción/aceptación solo resulta útil durante la prueba de recepción/aceptación de las funciones SS2, SOS, SDI y SLS; con otras funciones no tiene ningún efecto.
Normalmente se puede optar entre seleccionar la SOS directamente o a través de SS2. Para que también sea posible disparar una infracción de los límites de parada SOS incluso en el estado "SS2 activa" con el modo de prueba de recepción/aceptación activo, la consigna es habilitada de nuevo por el modo de prueba de recepción/aceptación tras el frenado y la transición a SOS, posibilitándose así el funcionamiento del motor. Al confirmar una infracción de SOS con el modo de prueba de recepción/aceptación activo, la posición actual se adopta como nueva posición de parada para que no se vuelva a detectar de inmediato una infracción SOS.
ADVERTENCIA Peligro por movimiento accidental de ejes
Con los siguientes ajustes se produce un movimiento de ejes inmediato al activar la prueba de recepción/aceptación: • Consigna de velocidad distinta de cero • Función de parada activa (SS2) • Parada del motor (SOS activa)
Antes de iniciar la prueba de recepción/aceptación, compruebe si están activas funciones que puedan producir un movimiento de ejes.
Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación 6.2 Estructura de la prueba de recepción/aceptación
Safety Integrated 70 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Bibliografía Encontrará la descripción completa de la puesta en marcha de las funciones Safety Integrated en:
Manual de funciones SINAMICS S120 Safety Integrated, apartado: "Pruebas y certificados (actas) de recepción/aceptación".
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 71
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 77.1 Así se muestra el estado para el diagnóstico SI
Requisito La función "Safety Integrated" está activada.
Seleccionar la indicación de estado Procedimiento:
1. Seleccione el campo de manejo "Diagnóstico".
2. Accione la tecla de conmutación de menús y el pulsador de menú "Safety".
Se abre el diálogo "Estado Safety Integrated (accionamiento)".
3. Accione el pulsador de menú "Accionamiento +" o "Accionamiento -".
De este modo se cambia al accionamiento siguiente o anterior.
o bien
4. Accione el pulsador de menú "Selección de accionamiento" y elija el accionamiento deseado en la lista de selección que se abre.
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 7.1 Así se muestra el estado para el diagnóstico SI
Safety Integrated 72 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Ejemplo para Basic Functions
Figura 7-1 Indicación de estado
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 7.1 Así se muestra el estado para el diagnóstico SI
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 73
Ejemplo para Basic y Extended Functions
Figura 7-2 Indicación de estado
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 7.1 Así se muestra el estado para el diagnóstico SI
Safety Integrated 74 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Mostrar las sumas de verificación Procedimiento:
1. Seleccione el campo de manejo "Diagnóstico".
2. Accione la tecla de conmutación de menús y el pulsador de menú "Safety".
3. Accione el pulsador de menú "Suma de verificación SI".
Se abre el diálogo "Sumas verificación Safety Integrated".
Figura 7-3 Ejemplo: Suma de verificación SI
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 7.2 De este modo se confirma la sustitución de hardware SI
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 75
7.2 De este modo se confirma la sustitución de hardware SI
Requisitos Hay Safety Integrated Extended Functions configuradas.
El nivel de acceso es, como mínimo, interruptor de llave nivel 3.
Cambiar el hardware en sustitución de piezas Cuando se cambia el Motor Module o el módulo de terminales TM54F al sustituir piezas en un accionamiento con Safety Integrated Extended Functions asignadas, se emiten avisos de errores. Antes de valorar estos avisos de errores, realice los siguientes pasos.
Procedimiento:
1. Seleccione el campo de manejo "Diagnóstico".
2. Accione el pulsador de menú "Lista de alarmas". Se emiten las alarmas pendientes. Es decisiva la siguiente alarma:
27035 "Eje %1 Nuevo componente HW, exige confirmación y test de funcionamiento."
3. Accione el pulsador de menú "Confirmar HW SI". Después, recibirá el siguiente solicitud:
Nota
Aquí se confirma que se ejecutará un test de funcionamiento completo de Safety Integrated para todos los accionamientos con nuevos componentes de hardware.
En caso de sustitución de un módulo de sensores o un motor DRIVE-CLiQ, esto significa en concreto los siguiente: • Nueva calibración del encóder. • Comprobación de la detección de valores reales SI: Velocidades, sentido de
desplazamiento, posición absoluta (dado el caso, definir conformidad del usuario). • Documentación de los nuevos valores de sumas de verificación. • Documentación de los datos de versión de hardware y software del nuevo
componente.
En caso de sustitución del módulo de terminales TM54F: • Comprobación de la selección de funciones de seguridad • Test de funcionamiento de la dinamización forzada
Para obtener información más precisa, ver: Manual de funciones Safety Integrated de SINAMICS S120, capítulo "Pruebas y certificados de recepción/aceptación".
ATENCIÓN
"OK" dispara un Reset (arranque en caliente) para NCK y el sistema de accionamiento completo (todas las unidades de accionamiento). A continuación, ejecute el test de funcionamiento completo para Safety Integrated.
4. Por último, ejecute un test de funcionamiento completo según las pruebas y los certificados de recepción/aceptación.
Pantallas de servicio para el diagnóstico SI 7.3 Alarmas Safety Integrated
Safety Integrated 76 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
7.3 Alarmas Safety Integrated
Alarmas específicas Safety Integrated En Safety Integrated basada en accionamientos pueden surgir las siguientes alarmas:
201600 - 201799 230600 - 230799
Safety Integrated: Fallos y alarmas
400000 - 400022 Alarmas del PLC
Nota Indicación en SINUMERIK Operate
Cuando los fallos y alarmas de SINAMICS para Safety Integrated que no son visibles en STARTER no se muestran en SINUMERIK Operate , se puede adaptar el siguiente dato de máquina de forma correspondiente: MD13150 $MNS_SINAMICS_ALARM_MASK.
La indicación de fallos y alarmas de SINAMICS en SINUMERIK Operate se controla con el parámetro p3117 = 1 según el ajuste predeterminado.
Bibliografía SINUMERIK 828D, Manual de diagnóstico "Alarmas"
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 77
Características del sistema 88.1 Información actual
Nota importante para el mantenimiento de la seguridad de funcionamiento de su instalación:
ADVERTENCIA Las instalaciones con características especiales para la seguridad están sujetas a exigencias especiales de seguridad durante el funcionamiento. También el proveedor está obligado a aplicar medidas especiales a la hora de vigilar el producto. Por eso, en un newsletter especial informamos sobre evoluciones y características de producto que son o pueden ser importantes para instalaciones de seguridad. Para conocer siempre la última información al respecto y poder realizar las posibles modificaciones necesarias en su instalación deberá abonarse al newsletter correspondiente.
Para ello, acceda a la página web
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5. En el área "Selecting the data for the topic and product newsletter", seleccione el tipo de documentos sobre el que desea recibir información.
6. En la misma página, en el apartado "Product Support", podrá ver cuáles son los newsletter disponibles actualmente.
Características del sistema 8.1 Información actual
Safety Integrated 78 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
7. Abra el área temática "Safety Systems - Safety Integrated".
Ahora podrá ver cuáles son los newsletter disponibles para esta área temática. Haciendo clic en la casilla podrá suscribirse al newsletter correspondiente. Si desea información más detallada acerca de un newsletter, haga clic en él. Se abrirá una pequeña ventana adicional en la que encontrará la información correspondiente.
8. Suscríbase por lo menos a los newsletter de las siguientes gamas de productos:
– Safety Integrated para SIMOTION
– Accionamientos
Características del sistema 8.2 Certificaciones
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 79
8.2 Certificaciones Las funciones de seguridad del sistema de accionamiento SINAMICS S cumplen los siguientes requisitos:
● Categoría 3 según DIN EN ISO 13849-1
● Nivel de rendimiento (PL) d según DIN EN ISO 13849-1
● Nivel de integridad de seguridad 2 (SIL 2) según IEC 61508
● EN 61800-5-2
Además, las funciones de seguridad de SINAMICS S suelen estar certificadas por institutos independientes. La lista de componentes ya certificados en la actualidad se puede obtener en las oficinas de Siemens.
Características del sistema 8.3 Consignas de seguridad
Safety Integrated 80 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
8.3 Consignas de seguridad
Nota
Existen otras consignas de seguridad y riesgos remanentes que se tratan fuera de este capítulo, en los pasajes relevantes de este manual de funciones.
PELIGRO Con Safety Integrated se puede reducir el riesgo en máquinas e instalaciones. Sin embargo, el funcionamiento seguro de la máquina o de la instalación con Safety Integrated solo es posible si el fabricante de la máquina: • conoce perfectamente y cumple esta documentación técnica del usuario, incluidas las
condiciones marginales, las consignas de seguridad y los riesgos remanentes en ella documentados;
• lleva a cabo el diseño y la configuración de la máquina o de la instalación cuidadosamente y verifica con una prueba de recepción/aceptación realizada y documentada por personal cualificado;
• aplica y valida todas las medidas adecuadas necesarias para el análisis de riesgos de la máquina o de la instalación mediante las funciones programadas y configuradas de Safety Integrated o mediante otros medios.
El uso de Safety Integrated no reemplaza el análisis de riesgos de la máquina o instalación por parte del fabricante de la máquina requerido en la directiva CE. Además del uso de Safety Integrated, son necesarias otras medidas para la reducción de riesgos.
ADVERTENCIA Las Safety Integrated Functions no pueden activarse hasta que se haya completado el arranque. El arranque del sistema es un estado operativo crítico durante el cual existe un mayor riesgo. En esta fase no se deben encontrar personas en la zona de peligro inmediata.
Con ejes verticales debe tenerse en cuenta asimismo que los motores se encuentran en estado sin par.
Después de la conexión se requiere una dinamización forzada completa (ver capítulo "Dinamización forzada").
Características del sistema 8.3 Consignas de seguridad
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 81
ADVERTENCIA EN 60204-1 La parada de emergencia debe dar lugar a una parada según categoría de parada 0 ó 1 (STO o SS1). Después de la parada de emergencia no debe producirse un rearranque automático. La deselección de funciones de seguridad individuales (Extended Functions) puede permitir, dado el caso, un rearranque automático, dependiendo del análisis de riesgos (excepto al resetear la parada de emergencia). Si se cierra una puerta de protección, se puede producir un arranque automático, por ejemplo.
ADVERTENCIA Después de modificar o cambiar componentes de hardware o de software, el arranque del sistema y la activación de los accionamientos solo se permiten con los dispositivos de protección cerrados. Durante estas operaciones no se deben encontrar personas en la zona de peligro.
Según la modificación o sustitución puede ser necesario realizar una prueba de recepción/aceptación parcial o completa, o bien una prueba de funcionamiento simplificada (ver capítulo "Prueba de recepción/aceptación").
Antes de acceder nuevamente a la zona de peligro es preciso comprobar el comportamiento estable de la regulación mediante un breve desplazamiento en ambas direcciones (+/-) de todos los accionamientos.
En la conexión se debe tener en cuenta que:
Las Safety Integrated Functions no están disponibles y seleccionables hasta que se haya realizado un arranque completo del sistema.
Características del sistema 8.3 Consignas de seguridad
Safety Integrated 82 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
ADVERTENCIA • En un sistema con 1 encóder, los eventuales fallos del encóder se detectan mediante
diversas vigilancias de hardware y software. Estas funciones de vigilancia no se deben desactivar y se tienen que parametrizar cuidadosamente. Según el tipo de fallo y la vigilancia que reaccione, se selecciona la función de parada de categoría 0 ó 1 según EN 60204-1 (funciones de reacción a fallos PARADA A o PARADA B según Safety Integrated) (ver tabla "Vista general de reacciones de parada" en el apartado "Fallos Safety" del capítulo "Safety Integrated Extended Functions").
• La función de parada de categoría 0 según EN 60204-1 (STO o PARADA A según Safety Integrated) significa que los accionamientos no se frenan; giran en inercia más o menos tiempo en función de la energía cinética. Este hecho se tiene que incluir en la lógica del bloqueo de la puerta de protección, p. ej. mediante la combinación de "SSM con encóder (n < nx)". En el caso de Safety sin encóder deben adoptarse otras medidas para procurar que la puerta de protección permanezca bloqueada hasta que el accionamiento se haya parado.
• Las Safety Integrated Functions no detectan errores de parametrización atribuibles al fabricante de la máquina. En este caso, la seguridad necesaria solo se puede conseguir mediante una prueba de recepción/aceptación detallada.
• En caso de cambiar los Motor Modules o el motor se tiene que volver a utilizar el mismo tipo; de lo contrario, los parámetros ajustados producen reacciones distintas de las Safety Integrated Functions. Si se cambia un encóder, el accionamiento en cuestión se tiene que medir nuevamente.
ADVERTENCIA En caso de producirse un error interno o externo, es posible que, durante la reacción de PARADA F, las funciones de seguridad parametrizadas, debido a dicho error, ya no estén disponibles o solo estén disponibles parcialmente. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de parametrizar un tiempo de retardo entre PARADA F y PARADA B. Esto es especialmente importante en el caso de los ejes verticales.
Nota Cambio de EDS con vigilancia de movimientos segura
Los encóders utilizados para Safety Functions no deben ser conmutados cuando se realice una conmutación de juego de datos.
Después de realizarse una conmutación de juego de datos, las Safety Functions verifican posibles modificaciones de los datos de encóder relevantes para Safety. Si se detecta una modificación, se emite el fallo F01670 con el valor de fallo 10, lo que da lugar a una PARADA A no confirmable. Por lo tanto, los datos de encóder relevantes para Safety deben ser idénticos en los distintos juegos de datos.
Características del sistema 8.4 Probabilidad de fallo de las funciones de seguridad
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 83
8.4 Probabilidad de fallo de las funciones de seguridad Según IEC 61508, IEC 62061 e ISO 13849-1 debe especificarse la probabilidad de fallo en forma de un valor PFH (Probability of Failure per Hour) para las funciones de seguridad. El valor PFH de una función de seguridad depende del sistema de seguridad del equipo de accionamiento, de la configuración de hardware del sistema y de los valores PFH de los restantes componentes utilizados para la función de seguridad.
Para la unidad de accionamiento SINAMICS S120 se proporcionan valores PFH en función de la configuración de hardware (número de accionamientos, tipo de control, número de encóders utilizados). En estos valores no se distingue entre las diferentes funciones de seguridad integradas.
Consulte a la sucursal local para conocer los valores PFH.
Los valores PFH de todos los componentes Safety de la casa Siemens están disponibles en "Safety Evaluation Tool"; ver:
https://www.automation.siemens.com/mcms/safety-integrated/de/maschinensicherheit/safety-evaluation-tool/Seiten/Default.aspx
Características del sistema 8.5 Riesgo remanente
Safety Integrated 84 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
8.5 Riesgo remanente El análisis de fallos permite al fabricante de la máquina determinar el riesgo remanente de su máquina en relación con la unidad de accionamiento. Se conocen los riesgos remanentes siguientes:
ADVERTENCIA Debido a los posibles fallos de hardware que por principio se dan en los sistemas eléctricos, se produce un riesgo remanente adicional que se expresa con el valor PFH.
ADVERTENCIA • Fallos en la pista absoluta (pista C-D), la inversión cíclica de fases de las conexiones
del motor (V-W-U en lugar de U-V-W) y la inversión del sentido de regulación pueden provocar la aceleración del accionamiento. Sin embargo, el fallo no provoca la activación de las funciones de parada previstas de las categorías 1 y 2 según EN 60204-1 (funciones de reacción a fallos PARADA B a D según Safety Integrated). La función de parada de categoría 0 según EN 60204-1 (función de reacción a fallos PARADA A según Safety Integrated) no se dispara hasta que haya transcurrido el tiempo de paso y de retardo ajustado en el parámetro. Con la función SAM seleccionada, estos fallos se detectan (funciones de reacción a fallos PARADA B/C) y se dispara la función de parada de categoría 0 según EN 60204-1 (función de reacción a fallos PARADA A según Safety Integrated) a la mayor brevedad posible, independientemente de ese tiempo de retardo. Los fallos eléctricos (componentes defectuosos, etc.) pueden propiciar también el comportamiento descrito arriba.
• Si fallan al mismo tiempo dos transistores de potencia del ondulador (uno de ellos en el puente superior del ondulador y otro desplazado en el inferior), esto puede provocar un movimiento de accionamiento breve que dependerá del número de polos del motor. Este movimiento puede ser como máximo: Motores síncronos giratorios: movimiento máximo = 180°/n.º de pares de polos Motores síncronos lineales: movimiento máximo = distancia polar
ADVERTENCIA • Si se superan los límites, pueden producirse brevemente, desde la detección hasta la
reacción y en función de la dinámica de accionamiento y los parámetros introducidos, unas velocidades de giro superiores a las ajustadas o se puede sobrepasar en mayor o menor medida la posición especificada.
• Un accionamiento en regulación de posición puede ser presionado por fuerzas mecánicas mayores que su par máximo, procedentes de la Safe Operating Stop (SOS), y disparar una función de parada de categoría 1 según EN 60204-1 (función de reacción a fallos PARADA B).
Características del sistema 8.5 Riesgo remanente
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 85
ADVERTENCIA Si en un sistema con 1 encóder, debido a:
a) un único fallo eléctrico del encóder;
b) una rotura del eje del encóder (o aflojamiento del acoplamiento de su eje) o separación de la fijación de la carcasa del encóder, las señales del encóder se convierten en estáticas (es decir, dejan de seguir el movimiento pero conservan niveles correctos), el fallo no se detecta con el accionamiento parado (p. ej. en SOS).
El accionamiento es gestionado generalmente por la regulación, que continúa activa. Sobre todo para accionamientos con carga suspendida cabe imaginarse, desde la perspectiva de la técnica de regulación, que un accionamiento de este tipo pueda desplazarse sin que se detecte este movimiento.
Por principio, el riesgo del fallo eléctrico del encóder descrito en a) se da solamente en algunos tipos de encóder determinados (p. ej., encóder con generación de señales controlada por microprocesador como, p. ej., EQI de Heidenhain, HEAG 159/160 de Hübner, sistemas de medida de AMO con señales sen/cos). Todos los fallos arriba descritos deben incluirse en el análisis de riesgos del fabricante de la máquina. En consecuencia, para accionamientos con cargas gravitatorias/verticales y cargas vivas se necesitan medidas de protección adicionales como, p. ej., para la exclusión del fallo según a): • utilización de un encóder con generación de señales analógicas; • utilización de un sistema con 2 encóders;
y para la exclusión del fallo según b): • Realización de un FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) para la rotura del eje del
encóder (o la separación del acoplamiento del eje) y para la separación de la fijación de la carcasa del encóder y la aplicación, p. ej., de una exclusión de fallos según IEC 61800-5-2 o bien
• utilización de un sistema con 2 encóders (en este caso, los encóders no deben estar fijados en el mismo eje).
Características del sistema 8.5 Riesgo remanente
Safety Integrated 86 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 87
Normas y prescripciones 99.1 Generalidades
Objetivos Los fabricantes y operadores de dispositivos y productos técnicos tienen la responsabilidad de minimizar los riesgos que suponen las instalaciones, las máquinas y otros dispositivos técnicos según el estado actual de la técnica. Las normas y los reglamentos son documentos esenciales que describen los requisitos mínimos para la reducción de riesgos. Mediante su cumplimiento, el constructor de una instalación o el fabricante de una máquina o dispositivo pueden demostrar que cumplen con su deber de diligencia.
El objetivo de las funciones de seguridad es contribuir a reducir en lo posible el peligro derivado de dispositivos técnicos para las personas y el medio ambiente sin limitar con ello más de lo absolutamente necesario la producción industrial y el uso de máquinas. Los estándares de seguridad internacionales pretenden unificar la protección de personas y del entorno. Además, debe evitarse una distorsión de la competencia debido a requisitos de seguridad distintos.
Los conceptos y requisitos de seguridad varían según las diferentes regiones y países del mundo. El fundamento jurídico y el modo y momento requeridos para demostrar el grado de seguridad son tan variables como el reparto de responsabilidades.
Para los fabricantes de máquinas y constructores de instalaciones es fundamental el principio según el cual son de aplicación en todo momento las leyes y los reglamentos del país en el que opera la máquina o instalación. Por ejemplo, el control de una máquina destinada a operar en EE. UU. debe satisfacer las exigencias propias de ese país, aunque el fabricante de la máquina esté domiciliado en el Espacio Económico Europeo (EEE).
Seguridad funcional La seguridad es un concepto indivisible en lo que al bien protegido se refiere. Sin embargo, las causas de peligro y, en consecuencia, las acciones técnicas que cabe emprender para evitarlas pueden ser muy diversas, por lo que conviene distinguir entre distintos tipos de seguridad indicando, p. ej., el origen de los potenciales peligros en cada caso. Así, cuando la seguridad depende del funcionamiento correcto de un sistema, se habla de "seguridad funcional".
Para garantizar la seguridad funcional de una máquina o una instalación, es necesario que los componentes relevantes para la seguridad de los dispositivos de protección y control funcionen correctamente y, en caso de fallo, se comporten de modo que la instalación permanezca en un estado seguro o pase a un estado seguro.
Normas y prescripciones 9.1 Generalidades
Safety Integrated 88 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Para ello es necesario utilizar tecnología especialmente cualificada que satisfaga los requisitos descritos en las normas correspondientes. Los requisitos para garantizar la seguridad funcional se basan en los siguientes objetivos fundamentales:
● evitar fallos sistemáticos;
● mantener bajo control los fallos sistemáticos;
● mantener bajo control los errores o fallos casuales.
El grado de seguridad funcional alcanzado se expresa en las normas en distintos términos. En la norma EN 61508, EN 62061, EN 61800-5-2: "Safety Integrity Level" (SIL) y EN ISO 13849-1 "Performance Level" (PL).
Normas y prescripciones 9.2 Seguridad en máquinas en Europa
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 89
9.2 Seguridad en máquinas en Europa
9.2.1 La seguridad en máquinas en Europa Las directivas CE referentes a la fabricación de productos se basan en el artículo 95 del Tratado de la Unión Europea, que regula el libre intercambio de mercancías. Se basan en un nuevo concepto global ("new approach", "global approach"): ● Las directivas CE solo contienen objetivos de seguridad generales y definen requisitos
de seguridad básicos. ● La definición de los detalles técnicos se deja en manos de los organismos de
normalización, que los fijan en normas siguiendo el correspondiente mandato de la Comisión del Parlamento Europeo y del Consejo (CEN, CENELEC). Estas normas se armonizan dentro de una determinada directiva y se enuncian en el Diario Oficial de la Comisión del Parlamento Europeo y del Consejo. La ley no obliga al cumplimiento de determinadas normas. Sin embargo, en los casos en que se cumplen las normas armonizadas, se da por sentado que se satisfacen todos los requisitos de seguridad relevantes expresados en las directivas.
● Las directivas CE exigen de los países miembros el reconocimiento mutuo de las normativas nacionales.
Todas las directivas CE son válidas por igual, de modo que cuando varias directivas son aplicables para un determinado dispositivo, se consideran vinculantes los requisitos de todas ellas (p. ej., en el caso de una máquina provista de equipamiento eléctrico, deben cumplirse la Directiva de máquinas y la Directiva de baja tensión).
9.2.2 Normas europeas armonizadas Las normas europeas armonizadas son elaboradas por los organismos de normalización CEN (Comité Européen de Normalisation) y CENELEC (Comité Européen de Normalisation Électrotechnique) por mandato de la Comisión Europea, con el fin de precisar los requisitos de las directivas CE para cada producto concreto. Estas normas (denominadas normas EN) se publican en el Diario Oficial de la Comisión del Parlamento Europeo y del Consejo, tras lo cual se transponen sin cambios en las diferentes normas de ámbito nacional. Permiten garantizar el cumplimiento de los requisitos fundamentales de seguridad y sanitarios y de los objetivos de protección especificados en el Anexo I de la Directiva de máquinas.
El cumplimiento de las normas armonizadas deriva en la denominada "presunción automática de conformidad" con la directiva, lo que significa que el fabricante puede dar por sentado que cumple los aspectos de seguridad de la directiva, en la medida en que sean abordados en la correspondiente norma. No obstante, no todas las normas europeas están armonizadas en este sentido. El factor decisivo es su anuncio en el Diario Oficial del Parlamento Europeo y del Consejo.
La normativa europea relativa a la seguridad en máquinas tiene estructura jerárquica y se divide en: ● normas A (normas básicas); ● normas B (normas de grupos); ● normas C (normas de producto).
Normas y prescripciones 9.2 Seguridad en máquinas en Europa
Safety Integrated 90 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Sobre las normas de tipo A (normas básicas) Las normas A contienen conceptos y definiciones básicas para todas las máquinas. Una de ellas es la norma EN ISO 12100-1 (antes EN 292-1) "Seguridad de las máquinas: conceptos básicos, principios generales para el diseño".
Las normas A van dirigidas en primer término a los organismos elaboradores de normas de tipo B y C. Sin embargo, los procedimientos de minimización de riesgos que se describen en ellas también pueden ser de utilidad para los fabricantes en los casos en que no existan normas de tipo C.
Sobre las normas de tipo B (normas de grupos) Las normas B son todas aquellas que contienen información sobre seguridad potencialmente aplicable a varios tipos de máquinas. Las normas B van dirigidas en primer término a los organismos elaboradores de normas de tipo C. Sin embargo, también pueden ser de utilidad para los fabricantes a la hora de diseñar y construir una máquina en los casos en que no existan normas de tipo C.
Las normas de tipo B están sujetas a su vez a otra subdivisión:
● Normas de tipo B1, para aspectos de seguridad de nivel superior como, por ejemplo, principios ergonómicos, distancias de seguridad a las fuentes de peligro o distancias mínimas para evitar el aplastamiento de partes del cuerpo.
● Normas de tipo B2, para dispositivos de seguridad que afectan a diversos tipos de máquinas, como por ejemplo dispositivos de parada de emergencia, sistemas de control a dos manos, enclavamientos, dispositivos de protección sin contacto o componentes de controles relativos a la seguridad.
Sobre las normas de tipo C (normas de producto) Las normas C son específicas de productos, por ejemplo, para máquinas herramienta, máquinas procesadoras de madera, ascensores, envasadoras y embaladoras, máquinas de artes gráficas, etc. Las normas de producto contienen requisitos específicos para cada máquina. En algunos casos, los requisitos pueden divergir de las normas básicas o de grupos. Para los fabricantes de máquinas, las normas de tipo C (normas de producto) tienen la máxima prioridad. Si se cumplen estas normas, puede darse por sentado que se cumplen también los requisitos básicos del Anexo I de la Directiva de máquinas (presunción automática de conformidad). Si para una determinada máquina no existe ninguna norma de producto, pueden usarse las normas de tipo B como guía para la construcción de la máquina.
La lista completa de todas las normas publicadas y de los proyectos de normas encargados por la Comisión puede encontrarse en la siguiente dirección:
http://www.newapproach.org/
Sugerencia: debido al rápido avance de la tecnología y a los cambios en los sistemas de maquinaria que dicha evolución comporta, a la hora de aplicar las normas, especialmente las de tipo C, conviene comprobar si son actuales. Debe tenerse en cuenta que no existe obligación de aplicar la norma, sino que se deben alcanzar todos los objetivos de seguridad de las correspondientes directivas CE.
Normas y prescripciones 9.3 Seguridad en máquinas en EE. UU.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 91
9.3 Seguridad en máquinas en EE. UU.
9.3.1 Seguridad en máquinas en EE. UU. Existe una diferencia esencial entre los requisitos legales de seguridad en el puesto de trabajo en EE. UU. y Europa: en EE. UU. no existe una legislación unificada sobre seguridad en máquinas que regule la responsabilidad del fabricante o distribuidor. En lugar de ello se enuncia de modo genérico la obligación empresarial de ofrecer un puesto de trabajo seguro.
9.3.2 Requisitos mínimos de la OSHA La obligación empresarial de ofrecer un puesto de trabajo seguro está regulada en la Occupational Safety and Health Act (Ley de seguridad y salud en el trabajo, OSHA) de 1970. El requisito fundamental de la OSHA se describe en el apartado 5, "Duties".
La administración de las exigencias de la Ley OSHA compete a la "Occupational Safety and Health Administration" (Administración de seguridad y salud en el trabajo, también denominada OSHA). La OSHA recurre a inspecciones de ámbito regional para comprobar si los puestos de trabajo cumplen las reglas vigentes.
Las normas relevantes para la seguridad en el trabajo de la OSHA se describen en el documento OSHA 29 CFR 1910.xxx ("OSHA Regulations (29 CFR) PART 1910 Occupational Safety and Health") (CFR: Code of Federal Regulations).
http://www.osha.gov
La aplicación de las normas se regula en 29 CFR 1910.5 "Applicability of standards". El concepto es similar al que se maneja en Europa. Las normas específicas de producto tienen prioridad sobre las normas de validez general, siempre que contemplen los aspectos relevantes en cada caso. En caso de cumplirse las normas, el empresario puede dar por sentado que satisface los requisitos básicos de la Ley OSHA en lo referente a los aspectos contemplados en las normas.
En el caso de determinadas aplicaciones, la OSHA exige que todos los equipos eléctricos que se utilizan con fines de protección de los trabajadores estén homologados, para la aplicación prevista, por un "Nationally Recognized Testing Laboratory" (Laboratorio de pruebas reconocido nacionalmente, NRTL) reconocido por la OSHA.
Además de las reglas de la OSHA, es importante tener en cuenta también las normas actuales de organismos como NFPA y ANSI, así como las amplias normas de responsabilidad sobre el producto vigentes en EE. UU. Debido a las normas de responsabilidad sobre el producto, los fabricantes y operadores se ven obligados, por su propio interés, a cumplir escrupulosamente todas las normativas y a aplicar siempre las últimas innovaciones tecnológicas.
Por lo general, los seguros de responsabilidad civil exigen que los tomadores del seguro cumplan las normas aplicables de los organismos de normalización. Los empresarios autoasegurados no están sometidos en principio a esta obligación, pero en caso de accidente deben poder demostrar que han aplicado todos los principios de seguridad de validez general.
Normas y prescripciones 9.3 Seguridad en máquinas en EE. UU.
Safety Integrated 92 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
9.3.3 Certificación NRTL Con el fin de proteger a los trabajadores, todos los equipos eléctricos utilizados en EE. UU. deben contar, para la aplicación prevista, con la homologación de un "Nationally Recognized Testing Laboratory" (NRTL) autorizado por la OSHA. Los laboratorios de pruebas reconocidos nacionalmente están plenamente autorizados a aceptar equipos y materiales mediante inclusión en una lista, etiquetado u otros procedimientos. Las pruebas se fundamentan en normas de ámbito nacional, como la NFPA 79, o internacional, como p. ej. la IEC/EN 61508 para sistemas E/E/EP.
9.3.4 NFPA 79 La norma NFPA 79 (Electrical Standard for industrial Machinery) es válida para el equipamiento eléctrico de maquinaria industrial con tensiones nominales inferiores a 600 V. Los grupos de máquinas que trabajan coordinadas entre sí se consideran como una sola máquina.
El requisito fundamental de la NFPA 79 en el terreno de los sistemas electrónicos programables y buses de comunicaciones consiste en la certificación obligatoria en caso de que dichos sistemas se utilicen para ejecutar funciones de seguridad. Si se cumple este requisito, los controles electrónicos y buses de comunicaciones pueden utilizarse también para funciones de parada de emergencia de las categorías 0 y 1 (ver NFPA 79 9.2.5.4.1.4). Al igual que EN 60204-1, NFPA 79 ya no exige, en el caso de las funciones de parada de emergencia, el corte del suministro de energía eléctrica por medios electromecánicos.
Los requisitos básicos para sistemas electrónicos programables y buses de comunicaciones son: Requisitos del sistema (ver NFPA 79 9.4.3)
1. Los sistemas de control que incluyen controladores basados en software deben
– en caso de producirse un fallo aislado, (a) poner el sistema en un estado seguro para proceder a su desconexión; (b) impedir el rearranque hasta que el fallo esté subsanado; (c) impedir el arranque imprevisto;
– ofrecer un grado de protección comparable al de los controles provistos de cableado fijo;
– estar fabricados de conformidad con una norma reconocida que defina los requisitos exigibles a ese tipo de sistemas.
2. El documento menciona en una nota como normas adecuadas las siguientes: IEC 61508, IEC 62061, ISO 13849-1, ISO 13849-2, IEC 61800-5-2.
Normas y prescripciones 9.3 Seguridad en máquinas en EE. UU.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 93
Underwriter Laboratories Inc. (UL) ha definido una categoría especial para la aplicación de este requisito en "Programmable Safety Controllers" (código de denominación NRGF). Esta categoría contempla los dispositivos de control que incluyen software y que están previstos para su aplicación en funciones de seguridad.
La descripción exacta de la categoría y la lista de dispositivos que cumplen este requisito puede consultarse en Internet:
http://www.ul.com → certifications directory → UL Category code/ Guide information → search for category "NRGF"
TUV Rheinland of North America, Inc. también está homologado como NRTL para estas aplicaciones.
9.3.5 ANSI B11 Las normas ANSI B11 son estándares/normas comunes desarrollados por organismos como p. ej. la Association for Manufacturing Technology (Asociación de tecnologías de fabricación, AMT) y la Robotic Industries Association (Asociación de industrias robóticas, RIA).
El análisis y la evaluación de riesgos valoran los posibles peligros emanados de una máquina. El análisis de riesgos es un requisito importante según NFPA 79, ANSI/RIA 15.06, ANSI B11.TR-3 y SEMI S10 (semiconductores). Los resultados documentados de un análisis de riesgos permiten seleccionar las funciones de seguridad adecuadas, basándose en el nivel de integridad de seguridad especificado de la aplicación en cuestión.
Normas y prescripciones 9.4 Seguridad en máquinas en Japón
Safety Integrated 94 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
9.4 Seguridad en máquinas en Japón
9.4.1 Seguridad en máquinas en Japón En Japón, el panorama es distinto al de Europa y EE. UU. No existen requisitos legales de seguridad funcional comparables a los europeos. La responsabilidad sobre el producto tampoco juega un papel tan importante como en EE. UU.
No existe ninguna exigencia legal de aplicación de normas, sino únicamente la recomendación administrativa de aplicar la norma JIS (Japanese Industrial Standard): Japón, en línea con la filosofía europea, ha adoptado como estándares nacionales un conjunto de normas fundamentales (ver tabla).
Tabla 9- 1 Normas japonesas
Número ISO/IEC Número JIS Comentario ISO12100-1 JIS B 9700-1 Nombre anterior TR B 0008 ISO12100-2 JIS B 9700-2 Nombre anterior TR B 0009 ISO14121- 1/EN1050 JIS B 9702 ISO13849-1 JIS B 9705-1 ISO13849-2 JIS B 9705-1 IEC 60204-1 JIS B 9960-1 Sin Anexo F o Route Map del Prefacio
europeo IEC 61508-0 hasta -7 JIS C 0508 IEC 62061 N.º JIS todavía no asignado
Normas y prescripciones 9.5 Normativa específica
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 95
9.5 Normativa específica
9.5.1 Normativa específica Además de los requisitos recogidos en directivas y normas, deben tenerse en cuenta también los requisitos específicos de empresas. Los grandes consorcios, como p. ej. los fabricantes de automóviles, tienen requisitos muy estrictos para los componentes de automatización, que suelen recopilarse en normativa específica.
Los asuntos relevantes para la seguridad (p. ej. modos de servicio, intervenciones del operador con acceso a zona de peligro, esquemas de parada de emergencia) deben aclararse lo antes posible con el cliente, a fin de poder integrarlos ya en la evaluación y reducción de riesgos.
Normas y prescripciones 9.6 Otros asuntos relevantes para la seguridad
Safety Integrated 96 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
9.6 Otros asuntos relevantes para la seguridad
9.6.1 Boletines informativos de las asociaciones profesionales Los textos de las directivas, normas o especificaciones no siempre permiten enunciar medidas de seguridad aplicables. En esos casos es necesario recurrir a indicaciones y explicaciones complementarias.
En el cumplimiento de sus objetivos, los comités técnicos de las asociaciones profesionales publican documentos sobre los temas más diversos.
Algunos ejemplos de temas para los que existen boletines:
● observación de procesos en la fabricación;
● ejes para cargas suspendidas;
● laminadoras de rodillos;
● tornos y centros de mecanizado: compraventa.
Los boletines de los comités técnicos están a disposición de todos los círculos interesados, p. ej. para el asesoramiento en las empresas, la elaboración de reglamentos o la implementación de medidas de seguridad en máquinas e instalaciones. Los boletines de los comités técnicos se redactan dentro de los respectivos ámbitos de especialidad de los comités técnicos de construcción de maquinaria, sistemas de producción o manipulación del acero.
Los boletines pueden descargarse en la siguiente dirección:
http://www.bg-metall.de/
Seleccionar el vínculo rápido "Downloads" y a continuación la categoría "Informationsblätter der Fachausschüsse".
9.6.2 Bibliografía ● Safety Integrated, Das Sicherheitsprogramm für die Industrien der Welt (5.ª edición y
anexo), referencia 6ZB5 000-0AA01-0BA1.
● Safety Integrated - Terms und Standards - Terminologie in der Maschinensicherheit (Edición 04/2007), referencia E86060-T1813-A101-A1.
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 97
Anexo AA.1 Abreviaturas
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated 98 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 99
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated 100 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 101
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated 102 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 103
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated 104 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
Anexo A.1 Abreviaturas
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 105
Anexo A.2 Vista general de la documentación de SINUMERIK 828D
Safety Integrated 106 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
A.2 Vista general de la documentación de SINUMERIK 828D
Safety Integrated Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0 107
Índice alfabético
B Basic Functions
SBC, 14 SS1, 13 STO, 12
C Cambiador de herramientas, 35 Cambiar el hardware, 75 Confirmar alarmas, 42 Conmutar
nivel SLS, 28
D Dinamización forzada, 42 DRIVE-CliQ, 39
E EDS, 82 EN 61800-5-2, 12 Extended Functions
SS1, 19
G Grupos de accionamientos, 41
M Mando seguro de los frenos con dos canales, 14
P Parada de prueba, 57 Probabilidad de fallo, 83 Puls. emerg., 37, 61 Pulsador de parada de emergencia, 12
R Reglas de topología, 39 Revólver, 35 Riesgo remanente, 85
S S120 Combi, 39 Safe Acceleration Monitor (SAM)
con SS1, 20 con SS2, 23
Safe Brake Control Extended Functions, 21 SBC, 14, 21
Safe Direction, 31 Safe Operating Stop
SOS, 24 Safe Stop 2, 22 Safe Torque Off, 12
Extended Functions, 18 STO, 18
Safely Limited Speed, 25 Safety Evaluation Tool, 83 SBC
Basic Functions, 14 Safe Brake Control, 14 Safe Brake Control (Basic Functions), 21
SBC Safe Brake Control, 61 SDI, 31
Carro de grúa, 31 Cilindro de impresión, 31 comportamiento temporal, 31 generalidades, 31 Puerta enrollable, 31 Safe Direction, 31 Sensor antiaprisionamiento, 31
SLS Accionamiento de cabezal, 9 comportamiento temporal, 25, 27 conmutación de límite de vigilancia, 28 deseleccionar, 27 nivel, 28 Safely Limited Speed, 25 seleccionar, 27 Transportadores horizontales, 9, 25
Índice alfabético
Safety Integrated 108 Manual de funciones, 07/2012, 6FC5397-3EP40-3EA0
SOS Safe Operating Stop, 24
SS1 Basic Functions, 13 comportamiento temporal, 13, 19 Extended Functions, 19 habilitar, 20 modo de funcionamiento, 13, 19 puerta de protección, 13, 19 Puerta de protección, 9 Safe Stop 1, 13, 19 tiempo de retardo, 20 tolerancia, 20 velocidad de desconexión, 20
SS2, 22 comportamiento de frenado, 23 comportamiento temporal, 22, 23 diagnóstico, 23 habilitar, 23 modo de funcionamiento, 22 Puerta de protección, 22 Safe Stop 2, 22 seleccionar, 23 velocidad de giro, 22
SSM Centrifugadora, 29 comportamiento temporal, 30
STO Basic Functions, 12 Pulsador de parada de emergencia, 9 Safe Torque Off, 12 Safe Torque Off (Extended Functions), 18 seleccionar, 12
T Tecla de validación, 36 TM54F
Configuración, 41 Transportador de virutas, 35
V Valor PFH, 83 Velocidad segura, 60 Vigilancia de movimientos, 60