WEG SCA06 Manual do usuário

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Manual de Segurança

Série: SCA06

Idioma: Português

Número do documento: 10004016577 / 01

Modelos: 4 A / 220 ... 230 V monofásico

5 A / 220 ... 230 V trifásico

8 A / 220 ... 230 V trifásico

16 A / 220 ... 230 V trifásico

24 A / 220 ... 230 V trifásico

5.3 A / 380 ... 480 V trifásico

14 A / 380 ... 480 V trifásico

Data de publicação: 07/2016

Português

46 | SCA06

Sumário das Revisões

Português

Versão Revisão Descrição

- R00 Primeira edição

Índice

Português

1 CERTIFICAÇÕES ............................................................................... 49

2 INFORMAÇÕES GERAIS ..................................................................52

2.1 SOBRE O MANUAL .................................................................................52

2.2 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES ..................................................52

2.3 SAFE TORQUE OFF (PARADA DE SEGURANÇA) ............................... 53

3 INSTALAÇÃO ..................................................................................... 55

3.1 TIPOS DE INSTALAÇÃO ......................................................................... 59

4 COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO ............................................. 61

5 MANUTENÇÃO .................................................................................. 62

6 DESATIVAÇÃO/DESMONTAGEM .....................................................64

7 DADOS DE SEGURANÇA .................................................................65

Português

SCA06 | 49

Certificações

Português

1 CERTIFICAÇÕES

EC DECLARATION OF CONFORMITY

Nome do fabricante:

WEG Drives & Controls - Automação Ltda.

Endereço do fabricante:

Avenida Prefeito Waldemar Grubba, 3000

Jaraguá do Sul - SC - Brazil

89256-900

E nosso representante estabelecido na Comunidade Europeia:

WEG Germany GmbH

Industriegebiet Türnich 3, Geigerstraße 7, 50169

Kerpen Türnich - North Rhine-Westphalia

Germany

Declaramos que a função de segurança do produto a seguir:

Nome do produto:

Cartão opcional SSC 1.00 para ser utilizado com a família de produtos WEG SCA06

Identificação do produto:

10859533 - CARTAO ELETRONICO SSC1.00

Funções de segurança do produto:

Safe Torque Off conforme a norma EN 61800-5-2

Cumpre todos os requisitos relevantes para componentes de segurança da Diretiva

Europeia de Máquinas, 2006/42/EC.

Orgão competente que realizou a verificação:

01/205/5493.00/16

NB-No.: 0035

TÜV Rheinland Industrie Service GmbH

Alboinstr. 56

12103 Berlin / Alemanha

Foram seguidas as normas e/ou especificações técnicas referenciadas abaixo:

IEC 61508 - 1 to 7: 2010

Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related

systems

EN 61800-3:2004+A1:2011

Adjustable speed electrical power drive systems

Part 3: EMC requirements and specific test methods

EN 61800-5-1: 2007

Adjustable speed electrical power drive systems

Part 5: Safety requirements / Section 1: Electrical, thermal and energy

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SCA06 | 51

Certificações

Português

52 | SCA06

Informações Gerais

Português

2 INFORMAÇÕES GERAIS

NOTA!

Essas são as instruções originais.

2.1 SOBRE O MANUAL

Esse manual apresenta informações necessárias para instalar e configurar a Função

Safe Torque Off do SCA06. Este manual deve ser utilizado em conjunto com o manual

do usuário e o manual de programação do SCA06.

Para mais detalhes da instalação, colocação em funcionamento, características

técnicas e como corrigir os problemas mais comuns do servoconversor SCA06,

consulte o manual do usuário.

Para obter informações sobre a programação do SCA06, consulte o manual de

programação.

Todos os manuais estão disponíveis para download no site WEG - www.weg.net.

2.2 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES

PERIGO!

 Somente pessoas com qualificação adequada e familiaridade com o

servoconversor SCA06 e equipamentos associados devem planejar

ou implementar a instalação, partida, operação e manutenção

deste equipamento.

 Estas pessoas devem seguir todas as instruções de segurança

contidas neste manual e/ou definidas por normas locais.

 Não seguir as instruções de segurança pode resultar em risco de

vida e/ou danos no equipamento.

NOTA!

Para os propósitos deste manual, pessoas qualificadas são aquelas

treinadas de forma a estarem aptas para:

1. Instalar, aterrar, energizar e operar o SCA06 de acordo com este

manual e os procedimentos legais de segurança vigentes;

2. Usar os equipamentos de proteção de acordo com as normas

estabelecidas;

3. Prestar serviços de primeiros socorros.

SCA06 | 53

Informações Gerais

Português

PERIGO!

 Sempre desconecte a alimentação geral antes de tocar em qualquer

componente elétrico associado ao servoconversor.

 Muitos componentes podem permanecer carregados com altas

tensões e ou em movimento (ventiladores), mesmo depois que a

entrada de alimentação CA for desconectada ou desligada.

 Aguarde pelo menos 10 minutos para garantir a total descarga

dos capacitores.

 Sempre conecte a carcaça do equipamento ao terra de proteção

(PE) no ponto adequado para isto.

ATENÇÃO!

Os cartões eletrônicos possuem componentes sensíveis a descargas

eletrostáticas. Não toque diretamente sobre componentes ou

conectores. Caso necessário, toque antes na carcaça metálica aterrada

ou utilize pulseira de aterramento adequada.

2.3 SAFE TORQUE OFF (PARADA DE SEGURANÇA)

O servoconversor SCA06 pode ser equipado com uma função de segurança de dois

canais redundantes, do tipo Safe Torque Off (STO).

A função STO atua impedindo que o motor produza torque, ou seja, nenhuma energia

que cause torque fica presente no motor quando a função de parada de segurança

STO está ativa. A diferença entre a função de parada de segurança e uma forma usual

de parada do motor é que no primeiro caso isso é feito com níveis muito elevados

de confiabilidade contra partidas inesperadas do motor, mesmo sob uma condição

de falha. Por esta razão, pode ser usado quando é necessário que a segurança seja

garantida. As especificações de segurança são apresentadas no final deste capítulo.

Uma vez ativada, a função STO remove a energia do circuito eletrônico, causando a

parada do motor por inércia. Consulte a Figura 2.1 na pagina 54.

ATENÇÃO!

Enquanto a função de parada de segurança está ativa, níveis perigosos

de tensão podem estar presentes no motor. Antes de qualquer

intervenção em partes elétricas, o sistema deve ser completamente

desenergizado.

54 | SCA06

Informações Gerais

Português

ATENÇÃO!

Em circunstâncias onde existem influências externas, como por

exemplo, queda de cargas suspensas, medidas adicionais devem ser

tomadas para evitar riscos, exemplo: Uso de freio mecânico.

A análise de risco deve ser realizada pelo usuário final com o intuito de

identificar e cobrir todos os riscos e perigos possíveis.

t

STO

Velocidade do

motor

Figura 2.1: Comportamento da Função Safe Torque Off (Parada de Segurança)

NOTA!

A segurança de todo o sistema depende da certificação final do

equipamento onde o servoconversor é aplicado. A WEG não é

responsável por danos e/ou perdas durante o uso ou aplicação do

servoconversor. Por estas razões, a WEG não pode ser responsabilizada

por aplicações baseadas nas figuras e exemplos descritos nesse

manual, que são apresentadas apenas para fins ilustrativos.

NOTA!

Esta função não deve ser utilizada como controle de partida e/ou

parada do motor.

NOTA!

A função de parada de segurança tem prioridade sobre todas as

demais funções do servoconversor.

SCA06 | 55

Instalação

Português

3 INSTALAÇÃO

O servoconversor deve ser instalado de acordo com as instruções do manual do

usuário do SCA06.

Se o Grau de Poluição 2 não puder ser garantido, o Grau de Proteção IP54 deve

ser utilizado.

As conexões dos sinais de segurança são feitas no conector X7, localizado na parte de

baixo do servoconversor, de acordo com a Figura 3.1 na pagina 55 e Figura 3.2 na

pagina 57. Através da DIP Switch deve ser escolhido o tipo de sinal de segurança,

cuja localização pode ser vista na Figura 3.1 na pagina 55. A DIP Switch deve ser

configurada antes da energização, de acordo com a descrição abaixo:

 “D” para saídas a contato seco, isto é, todos os componentes que utilizam saídas

a contato eletromecânico, como relés.

 “O” para OSSD (Output Signal Switching Device), isto é, componentes que tem

saída contendo pulsos de teste.

NOTA!

A fonte de +24 V deve atender a diretiva de baixa tensão (2006/95/

EC), aplicadas as especificações da IEC 61131-2:2007, Programmable

controllers - Part 2: Equipment requirements and tests e deve atender

a uma das especificações a seguir:

 Safety extra-low voltage (SELV), de acordo com a norma EN60950.

 Protected extra-low voltage (PELV), de acordo com a norma

EN60204.

Na Figura 3.3 na pagina 58 são apresentados os requisitos mínimos necessários

para a instalar e operar a função de segurança.

Figura 3.1: Conector X7 e seletor OSSD

56 | SCA06

Instalação

Português

Tabela 3.1: Chave seletora: Contato seco / OSSD

Configuração da Dip Switch Descrição

Ambas as chaves setadas para Contato Seco (Dry Contact).

Esta conﬁguração deve ser escolhida quando os sinais de

segurança são comandados por contatos secos, por exemplo,

relés, como apresentado na Figura 3.4 na pagina 59

Uma chave setada para Contato Seco (Dry Contact) e a outra

setada para OSSD (Output Signal Switching Device). Esta não

é uma combinação válida e resulta em um estado de falha

(F0160) mostrado pelo servodrive após a energização. O

servoconversor não irá funcionar

Uma chave setada para para OSSD (Output Signal Switching

Device) e a outra setada para Contato Seco (Dry Contact).

Esta não é uma combinação válida e resulta em um estado de

falha (F0160) mostrado pelo servodrive após a energização. O

servoconversor não irá funcionar

As duas chaves setadas para OSSD (Output Signal Switching

Device). Esta conﬁguração deve ser escolhida quando os

sinais de segurança são comandados por uma saída do tipo

OSSD, como presente, por exemplo, em alguns tipos de relés

de segurança, cortinas de luz, etc., como mostrado na Figura

3.5 na pagina 60

SCA06 | 57

Instalação

Português

X7

1

3

5

2

4

6

Pino Nome Descrição

1 GND Referência da fonte de +24 Vcc PELV/SELV

2 STO2 Entrada de segurança n°2

3 SP2 Sinal de segurança para a entrada STO2

4 STO1 Entrada de segurança n°1

5 SP1 Sinal de segurança para a entrada STO1

6 +24Vdc

Fonte de +24 Vcc PELV/SELV fornecida pelo

usuário

Figura 3.2: Descrição do conector X7

Para os cabos de controle X7 considerar:

 Comprimento da decapagem do cabo: 6.0 mm (0.236 in).

 Bitola do fio de 0,5 mm² (20 AWG) a 1,0 mm² (16 AWG).

 Parafuso M2, torque máximo de aperto de 0,20 Nm (1,8 lbf.in).

 Passar os cabos separados dos circuitos restantes (potência, controle de

110 V / 220 Vca, etc.).

58 | SCA06

Instalação

Português

Entrada CA

3Ø

24 Vcc

PELV /

SELV

STO 1

X5

X7

STO 2

R

S

T

PE

Figura 3.3: Instalação básica

SCA06 | 59

Instalação

Português

3.1 TIPOS DE INSTALAÇÃO

+24 Vcc

6

4

2

5

3

Cartão de

Segurança

X7

1

STO1

STO2

GND

Figura 3.4: Instalação utilizando contato seco

Tabela 3.2: Tabela verdade para operação com contato seco

STO1

(Contatos

Entre os

Terminais

X7:4-5)

STO2

(Contatos

Entre os

Terminais

X7:2-3)

Função

Parada de

Segurança

Comportamento do

Servoconversor

Aberto Aberto

Ativa

(habilitada)

O servoconversor permanece no estado STO e não

aceita comandos. O servoconversor indica “STO”

na tela

Aberto Fechado

Falha

O servoconversor vai para o estado de falha ”F0160”

se as entradas permanecerem assim por mais de

1 s. Para reiniciar a falha, os dois contatos devem

ter o mesmo estado e a fonte de +24 Vcc deve ser

desligada e religada

Fechado Aberto

Fechado Fechado Desativada

O servoconversor aceita os comandos

normalmente

60 | SCA06

Instalação

Português

Cartão de

Segurança

X7

6

4

2

5

3

1

STO1

STO2

GND

Figura 3.5: Instalação utilizando sinais OSSD

Tabela 3.3: Tabela verdade para sinais OSSD

STO1

(Contatos

Entre os

Terminais

X7:1-4)

STO2

(Contatos

Entre os

Terminais

X7:1-2)

Função

Parada de

Segurança

Comportamento do

Servoconversor

0 V 0 V

Ativa

(habilitada)

O servoconversor permanece no

estado STO e não aceita comandos. O

servoconversor indica “STO” na tela

0 V 24 V

Falha

O servoconversor vai para o estado de falha

”F0160” se as entradas permanecerem

assim por mais de 1 s. Para reiniciar a falha,

os dois contatos devem ter o mesmo estado

e a fonte de +24 Vcc deve ser desligada e

religada

24 V 0 V

24 V 24 V Desativada

O servoconversor aceita os comandos

normalmente

SCA06 | 61

Colocação em Funcionamento

Português

4 COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO

Sequência para a colocação em funcionamento:

1) Instalação concluída de acordo com o manual de instalação do servoconversor.

2) As Chaves DIP Switch configuradas de acordo com o tipo de sinal.

3) Os sinais de segurança não devem estar presentes, isto é, os contatos estão

abertos ou não há 24V presente, para sinais do tipo OSSD.

4) O motor não deve estar acoplado à máquina ou, se acoplado, pode girar em

qualquer direção sem oferecer riscos à pessoas ou danos à máquina.

5) Energizar o estágio de potência (Entrada trifásica). O led “power on” deve ligar.

6) Energizar a fonte de alimentação da eletrônica (fonte de +24 Vcc ), a HMI SCA06

deve ligar.

7) Programar o servoconversor de acordo com manual de programação do produto

e de acordo com a aplicação. Por fim, habilitar o motor via parâmetro P0099,

entrada digital ou rede de comunicação e verificar se o motor para a girar.

8) Colocar o servoconversor em estado seguro abrindo os contatos STO1 e STO2

ou removendo os sinais STO1 e STO2 simultaneamente. Ver Figura 3.4 na pagina

59 e Figura 3.5 na pagina 60.

9) Verificar se o motor para de girar.

10) Verificar se a mensagem “STO” é mostrada na tela do servoconversor.

11) Sair do estado seguro fechando os contatos STO1 e STO2 ou ligando os sinais

STO1 e STO2 simultaneamente. Ver Figura 3.4 na pagina 59 e Figura 3.5 na

pagina 60.

12) Verificar se o motor volta a girar. Dependendo da programação dos parâmetros,

talvez seja necessário habilitar o motor novamente.

13) Verificar todas as funcionalidades da máquina com o intuito de assegurar o correto

funcionamento bem como os parâmetros de segurança da máquina.

NOTA!

Os passos apresentados são o mínimo necessário para verificar

a integridade da função de segurança do servoconversor. Para

verificação da máquina ou sistema e sua completa segurança,

outras medidas podem ser necessárias. O fabricante da máquina

é responsável pela verificação final e certificação da segurança da

máquina ou sistema onde é aplicado o servoconversor.

NOTA!

Ativação simultânea das entradas STO significa que o tempo entre a

ativação ou a desativação das entradas deve ser inferior a 1 s. Este

tempo também é conhecido como tempo de discrepância. Se o tempo

for superior a 1 s, o código de falha "F00160" será exibido no visor do

produto. Para reiniciar o código de falha, é necessário ajustar as chaves

STO para o mesmo estado e, em seguida, desligar a fonte de +24 Vcc

do servoconversor e ligá-la novamente.

NOTA!

Pulsos de teste presentes nas saídas OSSD são tolerados e não ativam

a função de segurança STO contanto que não durem mais de 1 ms.

62 | SCA06

Manutenção

Português

5 MANUTENÇÃO

O servoconversor é equipado com várias funções de autodiagnostico e mensagens na

tela, para ajudar o usuário a identificar problemas com o servoconversor ou instalação.

A função Safe Torque Off, em especial, é equipada com um circuito de autodiagnose

muito preciso, que garante que mesmo sob a condição de uma falha, a segurança

não seja afetada. Falhas na instalação de segurança são relatadas como "F0160".

Isso inclui também algumas falhas externas de conexão dos sinais de segurança.

Exemplo de falhas externas que podem causar falha “F0160”:

 Discrepância de tempo entre as entradas do STO maior que 1 s.

 Uma das entradas do STO não está operando, isto é, fechando ou abrindo quando

comandada.

 Um dos sinais do STO em curto-circuito contra o +24 Vcc ou o 0 V.

 Os sinais do STO está curto circuitados.

 Existe uma erro de conexão no conector X7. Ver Figura 3.4 na pagina 59 e

Figura 3.5 na pagina 60.

Se a falha “F0160” está sendo mostrada na tela do servoconversor e nenhuma falha

externa pode ser identificada, é possível que exista uma falha interna no cartão de

segurança. Neste caso, o servoconversor deve ser encaminhado para a assistência

técnica. Contate o fornecedor local WEG para obter informações de como proceder.

NOTA!

Se uma falha no servoconversor for identificada, ele deve ser

encaminhado apenas para uma assistência técnica WEG. Nunca

tente consertar ou permita que uma pessoa não autorizada pela

WEG conserte o servoconversor. Da mesma forma, não use peças de

reposição para reparar o produto. A segurança do produto depende

não só de valores de componentes, mas também do tipo e da qualidade

dos componentes utilizados. A garantia da segurança do produto é

automaticamente perdida se ocorrer qualquer violação do produto.

NOTA!

Os circuitos de segurança do SCA06 foram desenvolvidos de

tal modo que nenhuma manutenção ou testes regulares são

necessários. O circuito realiza auto-testes em intervalos determinados

e o servoconversor informa se algum problema for detectado. Além

disso, caso ocorra algum defeito interno, esta não irá comprometer

a segurança.

SCA06 | 63

Manutenção

Português

NOTA!

Em caso de manutenção da máquina ou sistema, toda a segurança

deve ser retestada a fim de verificar a integridade de segurança da

máquina ou sistema.

Além disso, no caso de uma alteração ou modificação, a validação da

função de segurança deve ser repetida e documentada.

ATENÇÃO!

Se, durante a ativação do Safe Torque Off, ocorrer uma falha simultânea

de dois ou mais IGBTs do servoconversor, o mesmo poderá fornecer

energia suficiente para provocar um alinhamento magnético entre o

rotor e os pólos magnéticos do motor. Este movimento pode ser de no

máximo 180 °, dependendo do número de pólos do motor. Certifique-se

que este movimento não causará danos à pessoas ou ao equipamento.

64 | SCA06

Desativação/Desmontagem

Português

6 DESATIVAÇÃO/DESMONTAGEM

Para a desativação da máquina ou sistema, deve-se preferencialmente desligar o

equipamento. Caso não seja possível, todas as conexões de alimentação da eletrônica

e de potência do servoconversor deverão ser desenergizadas antes de qualquer

intervenção no servoconversor.

PERIGO!

Após desligar as conexões do servoconversor, alguns componentes

podem permanecer carregados com altas tensões e/ou em movimento

(ventiladores). Aguarde pelo menos 10 minutos para garantir a descarga

total dos componentes. Adicionalmente, o LED "POWER", localizado

na parte frontal do servoconversor, pode ser monitorado visualmente

para certificar que todos os componentes tenham sido descarregados.

PERIGO!

Antes da desativação, é necessário fazer uma análise da segurança da

máquina ou do sistema durante a desmontagem. Cargas suspensas,

freios ou partes rotativas podem exigir energia para permanecer

em estado seguro e a remoção de energia pode levar a condições

inseguras. Certifique-se que a remoção de energia pode ser realizada

de uma forma segura.

SCA06 | 65

Dados de Segurança

Português

7 DADOS DE SEGURANÇA

A seguir estão descritas os dados referentes a segurança. Mais detalhes sobre o

servoconversor SCA06 poderão ser encontrados no manual do usuário disponível no

site WEG - www.weg.net.

Categoria de segurança

SIL 3 conforme IEC61508 e EN62061

PL e, Cat. 4, conforme EN ISO 13849-1

Stop Cat. 0, conforme IEC 60204-1

Safe Torque Off (STO) conforme IEC 61800-5-2

Fonte de alimentação (I/O)

24 Vcc ±15 %, PELV ou SELV

1 A (modelos SCA06B05PD2 e SCA06C08P0T2)

2 A (outros modelos de SCA06)

PFD

avg

2.42 . 10

-06

PFH(1/h) 2.76 . 10

-11

MTTF

d

(y) 4842 anos

DC

avg

99 %

Tolerância do hardware a falhas (Type A) 1

HFT 1 (1oo2)

Fração de falha segura

(Safe Failure Fraction)

60 % … < 90 %

Intervalo de teste de prova

(Proof Test Interval)

> 20 anos

Nota: Isto signiﬁca que a vida útil do produto é 20

anos, ou seja, após este período o produto deve ser

substituído

Tempo de reação

(Reaction time)

< 10 ms

Pulso de testes OSSD Até 1 ms

Nível das entradas de acordo com IEC

61131-2, Type 2

Ligamento: 11 V (min.), 30 V (max.)

Desligamento: < 5 V

Tempo de discrepância máximo entre os

sinais de entrada

1 s

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