Какво представлява функционалната безопасност при електрическите задвижвания?

Функционалната безопасност при електрическите задвижвания гарантира, че системата за управление на движението реагира предвидимо и безопасно в случай на неизправност или при възникване на опасни ситуации. Съгласно ISO 13849-1 функциите за безопасност са предназначени да намаляват риска от опасни движения, да предпазват операторите и да гарантират спазването на правилата за безопасност при работа с машини. При контролерите за серво задвижване това означава интегриране на механизми, които надеждно спират, ограничават или контролират движението при достигане на определени условия.

Защо функционалната безопасност е важна при проектирането на машини?

Ефективната функционална безопасност помага на инженерите:

  • Да намалят риска от наранявания, причинени от непредвидени движения.
  • Да предотвратят повреди по машините в случай на неизправности или неправилна работа.
  • Да спазват изискванията на стандарта ISO 13849-1 относно нивата на безопасност.
  • Да улеснят проверката и документирането на функциите, свързани с безопасността.
  • Да изграждат машини, които са по-лесни за пускане в експлоатация, управление и поддръжка.

Как функционират основните функции за безопасност в една система за управление на движението

STO – Безопасно изключване на въртящия момент: Незабавно прекъсване на въртящия момент за бързо достигане на безопасно състояние.

Незабавно спира въртящия момент и позволява на двигателя да забави пасивно до пълно спиране, като предотвратява всякакво по-нататъшно движение, предизвикано от задвижването. STO е налична при всички наши контролери за серво задвижване с базови, стандартни и разширени варианти за безопасност.

Графика на защитната функция STO, показваща бързото спадане на напрежението до нула след изключване.

SBC – Безопасно управление на спирачките: Контролирано спиране за предотвратяване на отклоняване или падане на товара.

Активира механичната спирачка по предвидена от протокола за безопасност след STO, за да стабилизира вертикални или окачени товари. SBC се предлага за контролери за серво задвижване със стандартни и разширени варианти за безопасност.

Графика на функцията за безопасност на SBC, показваща контролирано спиране, при което скоростта намалява с течение на времето, докато двигателят не бъде безопасно спрян.

SS1 – Безопасно спиране 1: Контролирано забавяне преди преминаване в безопасно състояние.

Забавя оста по контролиран начин, преди да се прекъсне въртящият момент, като по този начин намалява механичното напрежение и осигурява предвидимо спиране. SS1 се предлага за контролери за серво задвижване със стандартни и разширени варианти за безопасност.

Графика на функцията за безопасност SS1, показваща последователност на безопасно спиране, при която скоростта се намалява до нула, преди да се активира функцията за безопасно изключване на въртящия момент (STO).

SOS – Безопасно спиране на работата: Задържа оста в безопасно състояние при контролирано спиране.

Поддържа двигателя във фиксирана позиция, докато контролерът за серво задвижване остава включен, което позволява безопасно спиране в пауза и бързо рестартиране без необходимост от връщане в изходно положение. SOS се предлага с модерни контролери за серво задвижванe за безопасност.

Графика на функцията за безопасност SOS, показваща как задвижването забавя до скорост нула и след това поддържа безопасно спиране на работата.

SS2 – Безопасно спиране 2: Контролирано спиране с поддържане на захранването за точност на позиционирането.

Спира движението по контролиран начин, подобно на SS1, но поддържа контролери за серво задвижване включен към захранване, за да задържи точно позицията при приложения, изискващи прецизност. Функцията SS2 се прилага в контролери за серво задвижване с разширени функции за безопасност.

Графика на функцията за безопасност SS2, показваща контролирано безопасно спиране, последвано от безопасно спиране на работата SOS при нулева скорост.

SLS – Безопасна ограничена скорост: Предотвратява движения над определен праг на безопасна скорост.

Непрекъснато следи скоростта на двигателя и задейства предпазна реакция, ако оста надвиши допустимата граница, като по този начин осигурява безопасно настройване или взаимодействие с оператора. SLS се предлага в модерни контролери за серво задвдижванеза безопасност.

Графика на функцията за безопасност SLS, показваща наблюдаване на скоростта да е рамките на определени граници, гарантиращи, че задвижването остава безопасно и под зададения праг на скоростта.

SMS – Безопасна максимална скорост: Поддържа движението в рамките на дефинирани механични граници.

Контролира двигателя, за да предотврати превишаване на хода, сблъсъци или прекомерно усилие, които биха могли да повредят оборудването или да застрашат безопасността. Функцията SMS се предлага при сервозадвижвания с разширени варианти за безопасност.

Графика на функцията за безопасност SMS, показваща, че скоростта се следи в рамките на определен диапазон, като по този начин се гарантира, че задвижването остава безопасно между горната и долната граница на скоростта.

ЧЗВ – Често задавани въпроси

Какво представлява функционалната безопасност при електрическите задвижвания?

Функционалната безопасност гарантира, че електрическото задвижване реагира предвидимо в опасна ситуация, независимо дали тя е причинена от повреда, непредвидено движение или задействане на предпазно устройство. Тя намалява рисковете чрез използването на специфични функции за безопасност в съответствие със стандарта ISO 13849-1.

Кои електрически задвижвания на Festo са сертифицирани за ISO 13849-1?

Festo предлага контролери за серво задвижване с базови, стандартни и разширени варианти за безопасност, които отговарят на изискванията на стандарта ISO 13849-1. Подробностите относно сертификацията варират в зависимост от продукта и нивото на безопасност; информация за съответствието може да бъде намерена в техническите данни за всеки вариант на продукта.

Какви функции за безопасност се предлагат при електрическите задвижвания на Festo?

Контролерите за серво задвижване на Festo поддържат редица функции за безопасност, които ви помагат да проектирате безопасни и отговарящи на изискванията последователности от движения, като нивото на безопасност зависи от конкретния вариант.

  • Основна безопасност (S0): STO
  • Стандартна безопасност (S1): STO, SBC, SS1
  • Разширена безопасност (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

Какво представлява ниво на безопасност „d“ и защо е важно?

Ниво на безопасност d (PL d) представлява високо ниво на намаляване на риска съгласно ISO 13849-1. То показва, че дадена функция за безопасност може надеждно да намали опасностите при приложения със среден до висок риск.

ISO 13849‑1 определя пет нива на безопасност, от PL a (най-ниско) до PL e (най-високо), за да класифицира колко надеждно дадена функция за безопасност намалява риска.

Могат ли задвижващите устройства на Festo да бъдат интегрирани в съществуващи системи за безопасност?

Да. Задвижванията на Festo поддържат широко разпространени и сигурни комуникационни мрежи като PROFINET/PROFIsafe, което улеснява интегрирането им в съществуващите машинно-технически архитектури. Благодарение на своите многофункционални възможности за свързване, тези устройства поддържат множество протоколи за индустриални мрежи и протоколи за безопасност без необходимост от допълнителен хардуер.

Трябва ли ми отделен контролер за безопасност за тези задвижвания?

В много приложения той не е необходим, тъй като вградените функции за безопасност в контролера за серво задвижване могат да изпълняват задачи, свързани с безопасността. При по-сложни концепции за безопасност все пак може да се наложи използването на специален контролер за безопасност.

Къде мога да намеря документация или сертификати за безопасност?

Сертификати за безопасност, характеристични стойности и документация има на разположение на уебсайта на Festo и в библиотеките с ресурси, включително библиотеката с характеристични стойности на VDMA Sistema. Допълнителна информация можете да намерите в указанията за употреба, приложени към всеки продукт.