Motion & Drives - infoPLC · seta de emergencia (LI3 y LI4). ... Definición del tipo de Entradas/salidas virtuales. ... - Recomendable el uso de cable apantallado en STO

Schneider Electric – Motion & Drive

Motion & Drives

Prácticas ATV32


Agenda

Implementación de la seguridad de máquina centrifuga

Programación con ATV Logic

1.- Practicas

2.- arquitecturas de seguridad


Práctica 1Implementación de la seguridad de máquina centrifug a

Objetivos:Obtener una visión general de los requerimientos de seguridad de una

máquina y conocer las funciones específicas incorpo radas en el ATV32.

● Introducción.

● Seguridad Somove

● Funciones de seguridad.

● Implementación de seguridad de máquina

centrífuga.


Práctica 1 Funciones de seguridad

Para que se usa :● Se usa para detener una máquina en un tiempo corto, si el par o la fricción de la carga es

suficiente.● O cuando la rampa de parada del variador no tiene ninguna relevancia para la seguridad.

● Función STO (Safe Torque OFF).Suprime el par aplicado al motor de forma segura, permitiendo realizar una parada de máquina cumpliendo con Categoría de parada 0 de EN 60204-1.

● Se activa con la entrada dedicada Power Removal, con 2 entradas lógicas, o con PWR + 1 entrada lógica

● Mientras esté activa no es posible volver a dar marcha al equipo



● Función SS1 (Safe Stop 1 ).Rampa de parada segura siguiendo una rampa supervisada, que al alcanzar un umbral

mínimo de frecuencia o un tiempo determinado, pasa a STO. Permite realizar una parada de máquina cumpliendo con Categoría de parada 1 de EN 60204-1

Para que se usa :

● Parada de emergencia en máquinas de alta inercia

● Reduce la velocidad de la máquina a la velocidad limitada segura (SLS)



Para que se usa :● Permite realizar de forma segura algunas operaciones manuales sin detener completamente la

máquina

● Función SLS (Limitación a velocidad segura).

Reduce la velocidad o la mantiene a una frecuencia predefinida de forma segura. Cuando la condición SLS desaparece, la velocidad vuelve al valor anterior. (Si la frecuencia excede el valor máximo, el ATV32 se detiene en STO)


STO

Limitación de velocidad segura (SLS)

Frecuencia de salida

SLS Umbral tolerancia

Zona 3

Zona 2

Zona 1

SSL Tipo 1Limitación y supervisión de la frecuencia de salida

La frecuencia de salida se limita a la velocidad ac tualSi la frecuencia de salida es superior al umbral de tolerancia el variador entra en fallo y para en STO

0

SLS/SS1 Umbral de parada

SLS activación

STO

Limitación de frecuencia

Error SAFF + STO


STO



SLS Umbral de tolerancia

Zona 3

Zona 2

Zona 1

SSL Tipo 2Comportamiento según frecuencia de salida antes de activación SLS -

Desde zona 2-3 SLS decelera en modo SS1, se mantiene a la vel. de consigna

- Desde zona 1 SLS funciona en modo de limitación de f recuencia

0


SLS activación

SLS Consigna

SS1 Error + STO


STO


SLS Umbral de tolerancia

Zona 3

Zona 2

Zona 1

SSL Tipo 3Comportamiento según frecuencia de salida antes de activación SLS– Desde zona 3 SLS decelera en modo SS1 y finalmente para en STO- Desde zona 2 decelera en modo SS1 y se mantiene en e l valor de consigna- Desde zona 1 SLS permanece en modo de limitación de frecuencia

0


SLS activación

SS1

SLS Consigna

SS1

Error + STO



Práctica 1 Implementación de seguridad de una máquina centrífuga

start/stop fw/rv normal

AI1, LI1, LI2

Emergency stop SIL2

Low speed for service SIL2

● Se tiene que realizar una parada de emergencia SIL2 en una máquina centrífuga configurando el ATV32.● La máquina tiene que estar totalmente parada en un

tiempo máximo de 10 segundos, en caso de una parada de emergencia.

● Cuando la velocidad baje de 3 Hz el ATV32 le quitarápotencia al motor .

● Si se detecta una persona en el área de seguridad de la máquina, la velocidad descenderá hasta los 10 Hz. Si la velocidad sobrepasa la toleracia de +/- 5hz alrededor de la consigna, se le quitará potencia al motor para quepare por rueda libre.



ATV32

Motor 0.18kW

Parada segura SS1

start/stop fw/rv normalAI1, AI3 LI1, L2

AU 2 NC contactos

LI3, L4

Limitación velocidad segura SLS

LI5, L6

Final de carrera de puerta de acceso



1) Abir el software Somove y conectarse al ATV32 (Para configurar las funciones de seguridad el Somove tiene que estar en Modo Online ).

Seleccionar la pestaña ‘Segur’ (Para abrir el área de trabajo donde se configuran las funciones de seguridad).

2) En la ventana principal aparece la información d e la funciones configuradas hasta ese momento.



3) En la ventana principal pulsar el botón ‘Configurar’ , aparecerá una ventana flotante donde se introduce un password de seguridad .



4) Cuando se haya introducido el password aparece la ventana flotante para realizar la configurar la seguridad. En la pes taña de ‘información ’ se describe la información adicional de la máquina .



5) Ir a la pestaña STO para definir la función de p arada de emergencia y seleccionar las dos entradas que se han utilizado p ara cablear la seta de emergencia (LI3 y LI4).



6) Ahora en la pestaña Ir a la pestaña SLS para definir la función la barrera de seguridad , las entradas que se han util izado para cablear las barrera son (LI5 y LI6).



7) Una vez configurado, pulsar la tecla OK para que se cargue laconfiguración de seguridad al variador.

8) Para realizar la certificación de sedguridad del equipo ir al menúcontextual, desplegar el menú ‘Dispositivo’ y en ‘Función seguridad’ elegir ‘Firma de equipo’.



9) Aparece la ventana flotante con la selección de la información que queremos en la documentación de la Firma del equipo en la última ventana muestra un código de certificación.

10) Una vez finalizada la firma, se genera un pdf co n la información de seguridad.


Práctica 2Programación con el ATV Logic

Objetivos:Conocer y familiarizarse en la programación de ATV L ogic dentro del variador ATV32.

● Introducción.

● Definición del tipo de Entradas/salidas virtuales.

● Asignación de entradas físicas del sistema.

● Activación del programa.


+

+inteligencia

+Potencia

comunicación+

Facilidad

SoluciónAltivar Logic de Altivar 32

8 parámetros dedicados

HMIpersonalizable

Hasta Bloques en programa

50Bloques

funcionales diferentes

30

Tareas

diferenciadas

3

Lenguaje programación

simple

FBD

2 Síncronas ��

1 auxiliar+

Buses de campoAcceso a

Interacción

E/S del variador

Acceso a

+

Parámetros más habituales

Acceso a

2ms

Solución


Práctica 2 Programación de ciclo automático de máquina● Al pulsar LI3 la máquina debe realizar el ciclo indicado.

● Avanzar durante 5 seg y retroceder durante otros 5 seg.● La velocidad del movimiento será la velocidad máxima (HSP)

HSP

Velocidad

- HSP

5s

5sTiempo


Práctica 2 Programación de ciclo automático de máquina

1) Definimos el tipo de entradas y salidas del siste ma (discreta o analógica)

• Entrada virtual 1 (LI1): Discreta � (Orden de marcha del sistema).• Salidas virtuales 1 y 2 (OLO1 y OL02): Discreta �� (señales de avance y retroceso)

2) Programación de la acción:

I. Orden de avance �� Set en báscula “Set Reset” 1II. Tiempo de avance �� Timer 1III. Parar orden avance �� Reset en Báscula “ Set Reset” 1IV. Iniciar orden de retroceso �� Set en Báscula “set Reset” 2V. Temporizar el retroceso �� timer 2VI. Parar el retroceso �� Reset en báscula “Set reset” 2

3) Asignación de Entradas y salídas físicas del siste ma

• Entrada virtual 1(IL1): �� LI3 (Orden de marcha del sistema).• Salidas virtuales 1 y 2 (OLO1 y OL02) �� orden de avance y de retroceso

3) Puesta en marcha ATVlogic


Práctica 2 Programación con ATVlogic

1) Definimos el tipo de entradas y salidas del siste ma (discreta o analógica)

• Entrada virtual 1 (LI1): Discreta � (Orden de marcha del sistema).• Salidas virturales 1 y 2 (OLO1 y OL02): Discreta �� (señales de avance y retroceso)

(debemos hacer doble click sobre las entradas virtuales en la pantalla de ATVlogic)


Al activar la entrada digital simplemente se pondría en marcha el variador y no se detendría.


2) Programación de la acción


Añadimos un temporizador para hacer que se detenga al cabo de un tiempo




Conectamos el temporizador la salida de la memoria de marcha, de manera que tras el tiempo configurado se resetee la memoria y se detenga la orden de avance




Añadimos otra memoria para controlar la orden de retroceso y la conectamos a la salida




La activaremos al terminar la orden de marcha, para lo cual la conectaremos a la activación del temporizador




Del mismo modo que para le avance, añadimos un Timer que controle el tiempo que esté activa la orden de retroceso





3) Asignación de Entradas y salídas físicas del siste ma

• Entrada virtual 1(IL1): � LI3 (Orden de marcha del sistema).• Salidas virturales 1 y 2 (OLO1 y OL02) �� orden de avance y de retroceso

4) Puesta en marcha ATVlogic


Ejemplo de integración ATV32 Implementación de arquitecturas de seguridad

Objetivos:Analizar algunos ejemplos de arquitecturas de seguri dad que pueden dar respuesta a gran parte de los requerimientos de nue stros clientes


Arquitecturas de Seguridad sin módulo de seguridad

Preventa


Arquitecturas propuestas Sin módulo seguridad preventa

●Aplicación ideal:●Máquinas compactas o simples con instalacion seguridad simple (1 o 2

elementos de seguridad)..

●Ventajas:●Coste reducido (no es necesario módulo de seguridad)

●Reducción de espacio (menos elementos)

●consideraciones:● Limitados elementos de captación de seguridad

●No proporciona señal de salida segura (solo proporciona la parada segura.


Arquitecturas propuestas:Esquema conceptual sin módulo de seguridad preventa

PL=d, Cat 3 / SIL2

PL=e, Cat 4 / SIL3

PL=d, Cat 3 / SIL2

Parada cat.0 Parada cat.1 / SLS Parada cat.0 +Parada cat.1 ó SLS

1 función de seguridad 2 funciones de seguridad

Ver TVDA certificada

Valida también para Parada cat.2

PL=e, Cat 4 / SIL3

PL=d, Cat 3 / SIL2


+24V

0V

COM

STO_A

Parada Cat.0:Esquema conceptual sin módulo de seguridad preventa

PL=d, Cat 3 / SIL2

- Sin límite de cantidad de equipos-Válido para cualquier combinación entre equipos ATV32, o LX32- Se debe utilizar el software Somove para configurar la Seguridad en los equipos.

STO_B

consideraciones

LI3 or LI5

LI4 or LI6


+24V

0V

COM

LI3

STO STOSTO_A

LI3

PL=e, Cat 4 / SIL3

- Sin límite de cantidad de equipos-Válido para cualquier combinación entre equipos ATV32, o LX32- Recomendable el uso de cable apantallado en STO- Se debe utilizar el software Somove para configurar la Seguridad en los equipos.

STO_B

consideraciones

Parada Cat.0:Esquema conceptual sin módulo de seguridad preventa


- Sin límite de cantidad de equipos-Válido para cualquier combinación entre equipos ATV32, o LX32 -Se necesita tarjeta adicional eSM en LX32 (consultar conexionado)-Se debe configurar la seguridad con software SOMOVE

0V

COM COM COM

LI3 or LI5

LI4 or LI6

+24V

Parada Cat.1 o SLS:Esquema conceptual sin módulo de seguridad preventa

PL=d, Cat 3 / SIL2

consideraciones


+24V

0V

COM

LI5 & LI6

- Sin límite de cantidad de equipos- Válido para cualquier combinación entre equipos AT V32, o LX32 - Se necesita tarjeta adicional eSM en LX32 (consult. conexionado)- Se debe configurar la seguridad con software SOMOV E- Sobre el nivel de seguridad de la arquitectura:

-Considerando las dos funciones por separado:-Cat 4 con STO function (STO+LI3)-Cat 3 en SS1 or SLS function (LI5&LI6).

-Considerando las dos funciones en conjunta:-Cat.3

+24V

STO STO STO

2 Funciones seg.: STO+SS1 or SLSEsquema conceptual sin módulo de seguridad preventa

LI3 LI3 LI3

LI3 & STO

consideraciones

PL=d, Cat 3 / SIL2


Arquitecturas de Seguridad con módulo de seguridad

Preventa


Arquitecturas propuestas Con módulo seguridad preventa

●Aplicación ideal:● Todo tipo de máquinas, especialmente máq. De mayor complejidad

●Ventajas:●Gran flexibilidad :

● Perfecto en máquinas mixtas donde además de variadores necesitemos actuar de forma segura sobre más elementos, ej.Contactores, señales de emergencia, bloqueos de máquinas, etc…


Arquitecturas propuestas:Esquema conceptual con módulo seguridad preventa

PL=d, Cat 3 / SIL2

PL=e, Cat 4 / SIL3

PL=d, Cat 3 / SIL2

Parada cat.0 Parada cat.1 / SLS Parada cat.0 +Parada cat.1 o SLS

1 función de seguridad 2 funciones de seguridad

Ver TVDA certificada

Valida también para Parada cat.2

PL=e, Cat 4 / SIL3 PL=d, Cat 3 / SIL2

PL=d, Cat 3 / SIL2


Cadenas de seguridad en función de la cantidad e

puntos de seguridad o varias funciones de seguridad


Arquitecturas propuestas:Esquemas conceptuales

Sin preventa

Ejemplos asociación elementos seguridad

PL=d, Cat 3 / SIL2

Con preventa

PL=e, Cat 4 / SIL3

Con controlador preventa

Asociación en serie

Asociación en serieSupervisión individual


+24V

0V

COM

LI3

STO STO STO

COM COM

LI3 LI3

PL=d, Cat 3 / SIL2Parada Cat.0:Ejemplo de asociación sin módulo de seguridad preventa


0VXPS AF

(not temporizated)

COM

LI3

STO STO STO

COM COM

LI3 LI3

+24V

PL=d, Cat 3 / SIL2Parada Cat.0:Ejemplo de asociación con módulo de seguridad preventa


Ejemplo de montaje en cuadro


Ejemplo de montaje de cuadro Objetivo: ahorro de espacio y tiempo de montaje

●Componentes de la máquina:● 4 variadores de velocidad● 2 servoaccionamientos

●PLC

●Pantalla●Protecciones

●Elementos seguridad

●Requerimientos:●Seguridad � Arquitectura Categoría 4

●Comunicación CANopen●Ahorro de espacio

PL=e, Cat 4 / SIL3


Soluciones Integración : Industria – OEM

Montaje 1 Montaje• Sin montaje juxtapuesto

Comunicaciones• Cajas de derivación CANopen

Seguridad• 4 relés de seguridad ó• Controlador Seguridad



Montaje 2 Montaje• montaje juxtapuesto

Comunicaciones• Conéctica Daisy Chain

Seguridad• 4 relés de seguridad ó• Controlador de seguridad



Montaje• montaje juxtapuesto• montaje directo de GV2

Montaje 3


Seguridad• VSD con seg.incorporada• Para un única entrada seg.



Montaje• montaje juxtapuesto• montaje directo de GV2

Montaje 4


Seguridad• VSD con seg.incorporada• Diversos elementos seg.

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