Wie funktioniert die Stillstandsüberwachung?
Wird ein Elektromotor ausgeschaltet, läuft er abhängig von seiner Größe, der Last und den Betriebsbedingungen noch einige Zeit mit abnehmender Drehzahl weiter. Je nach dem konstruktiven Aufbau des Motors wird in seinen Leitungen durch die EMK (elektromotorische Kraft) eine Spannung induziert, die von einer angeschlossenen Stillstandsüberwachung sensorlos gemessen und in ein Signal umgesetzt werden kann. Das Ziel ist die sichere Schaltung einer Schutzeinrichtung, die den Zugang zu einem Maschinenteil absichert, in dem sich von dem Elektromotor angetriebene Komponenten befinden. Mit der Stillstandsüberwachung kann die Schutzeinrichtung so geschaltet werden, dass sie erst bei vollständigem Auslauf, also Stillstand der Maschine, freigegeben wird. Personen sind durch die Stillstandsüberwachung vor der Bewegung der auslaufenden Maschine geschützt.
Stillstandsüberwachung in der Norm
In der Entwicklung von einer Schmersal Stillstandsüberwachung und in ihrer Verwendung in Maschinen und Anlagen in Deutschland und Europa finden eine Reihe von Richtlinien und Normen Anwendung. Die EG-Maschinenrichtlinie legt Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen fest, die bei der Entwicklung von Maschinen und deren Steuerungen zu berücksichtigen sind. In der Maschinenkonstruktion und der Gestaltung der Steuerungen einschließlich ihrer sicherheitsbezogenen Teile, wie die Stillstandsüberwachung, ist ein Verfahren zur Risikominderung anzuwenden. Dieses Verfahren wird in DIN EN ISO 13849-1 konkretisiert.
Sicherheitsfunktion mit Stillstandsüberwachung aufbauen
Eine Stillstandsüberwachung gehört zu den sicherheitsbezogenen Teilen der Maschinensteuerung. Zu den sicherheitsbezogenen Teilen gehören neben der Maschinensteuerung (SPS) auch Geräte, die zur sicherheitsbezogenen Kopplung von Signalen eingesetzt werden. Leitsätze zur Gestaltung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen, wie die Stillstandsüberwachung, finden sich in DIN EN ISO 13849. Diese umfasst zwei Teile. Teil 1 beinhaltet die allgemeinen Gestaltungsleitsätze. Die Validierung ist in Teil 2 beschrieben. Im Verfahren für die Risikominderung einer Maschine oder Anlage sind die Sicherheitsfunktionen festzulegen. In jede Sicherheitsfunktion können ein oder mehrere sicherheitsbezogene Teile der Steuerung, wie die Stillstandsüberwachung, eingebunden sein.
Stillstandsüberwachung in Reihe mit anderen SRP/CS
Sicherheitsbezogene Teile einer Steuerung werden in der Norm mit der Abkürzung SRP/CS (Safety-Related Part of a Control System) bezeichnet. In der Sicherheitsbetrachtung jeder Sicherheitsfunktion sind Kenndaten wie Performance Level PL, Kategorie und PFH (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls je Stunde) zu bewerten. Eine Stillstandsüberwachung kann zur Erfüllung einer Sicherheitsfunktion mit anderen SRP/CS in Reihe geschaltet sein. Zur Ermittlung der PL und PFH des Gesamtsystems sind die Kenndaten der Stillstandsüberwachung dem Datenblatt zu entnehmen und in die Berechnung einzufügen. Es sind Bausteine von Schmersal zur Stillstandsüberwachung verfügbar, die zusammen mit einem Sicherheitsrelaisbaustein genutzt werden können, um eine Schutzeinrichtung mit Performance Level e und Kategorie 4 gemäß EN ISO 13849-1 aufzubauen.
Stillstandsüberwachung sensorlos
Neben der impulsgesteuerten Stillstandsüberwachung hat sich die Stillstandsüberwachung sensorlos durchgesetzt. Die Stillstandsüberwachung sensorlos hat den Vorteil, dass keine impulsgebende Sensoren, wie Encoder und Näherungsschalter, am Motor angebracht werden müssen. Stattdessen werden die Spannungen, die der Motor beim Auslaufen durch die EMK in seinen Wicklungen erzeugt, an den Motoranschlüssen abgegriffen und von der Stillstandsüberwachung sensorlos direkt in Signale umgesetzt, die von der Steuerung zur Freigabe der Sicherheitseinrichtungen ausgewertet werden. Mit der Stillstandsüberwachung sensorlos kann die EMK eines Elektromotors auch mit drei Phasen überwacht werden. Die Stillstandsüberwachung sensorlos kann bei geringem Bauraum in der Umgebung des Motors eine Lösung sein.
Wie funktioniert die Stillstandsüberwachung?
Wird ein Elektromotor ausgeschaltet, läuft er abhängig von seiner Größe, der Last und den Betriebsbedingungen noch einige Zeit mit abnehmender Drehzahl weiter. Je nach dem konstruktiven Aufbau des Motors wird in seinen Leitungen durch die EMK (elektromotorische Kraft) eine Spannung induziert, die von einer angeschlossenen Stillstandsüberwachung sensorlos gemessen und in ein Signal umgesetzt werden kann. Das Ziel ist die sichere Schaltung einer Schutzeinrichtung, die den Zugang zu einem Maschinenteil absichert, in dem sich von dem Elektromotor angetriebene Komponenten befinden. Mit der Stillstandsüberwachung kann die Schutzeinrichtung so geschaltet werden, dass sie erst bei vollständigem Auslauf, also Stillstand der Maschine, freigegeben wird. Personen sind durch die Stillstandsüberwachung vor der Bewegung der auslaufenden Maschine geschützt.
Stillstandsüberwachung in der Norm
In der Entwicklung von einer Schmersal Stillstandsüberwachung und in ihrer Verwendung in Maschinen und Anlagen in Deutschland und Europa finden eine Reihe von Richtlinien und Normen Anwendung. Die EG-Maschinenrichtlinie legt Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen fest, die bei der Entwicklung von Maschinen und deren Steuerungen zu berücksichtigen sind. In der Maschinenkonstruktion und der Gestaltung der Steuerungen einschließlich ihrer sicherheitsbezogenen Teile, wie die Stillstandsüberwachung, ist ein Verfahren zur Risikominderung anzuwenden. Dieses Verfahren wird in DIN EN ISO 13849-1 konkretisiert.
Sicherheitsfunktion mit Stillstandsüberwachung aufbauen
Eine Stillstandsüberwachung gehört zu den sicherheitsbezogenen Teilen der Maschinensteuerung. Zu den sicherheitsbezogenen Teilen gehören neben der Maschinensteuerung (SPS) auch Geräte, die zur sicherheitsbezogenen Kopplung von Signalen eingesetzt werden. Leitsätze zur Gestaltung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen, wie die Stillstandsüberwachung, finden sich in DIN EN ISO 13849. Diese umfasst zwei Teile. Teil 1 beinhaltet die allgemeinen Gestaltungsleitsätze. Die Validierung ist in Teil 2 beschrieben. Im Verfahren für die Risikominderung einer Maschine oder Anlage sind die Sicherheitsfunktionen festzulegen. In jede Sicherheitsfunktion können ein oder mehrere sicherheitsbezogene Teile der Steuerung, wie die Stillstandsüberwachung, eingebunden sein.
Stillstandsüberwachung in Reihe mit anderen SRP/CS
Sicherheitsbezogene Teile einer Steuerung werden in der Norm mit der Abkürzung SRP/CS (Safety-Related Part of a Control System) bezeichnet. In der Sicherheitsbetrachtung jeder Sicherheitsfunktion sind Kenndaten wie Performance Level PL, Kategorie und PFH (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls je Stunde) zu bewerten. Eine Stillstandsüberwachung kann zur Erfüllung einer Sicherheitsfunktion mit anderen SRP/CS in Reihe geschaltet sein. Zur Ermittlung der PL und PFH des Gesamtsystems sind die Kenndaten der Stillstandsüberwachung dem Datenblatt zu entnehmen und in die Berechnung einzufügen. Es sind Bausteine von Schmersal zur Stillstandsüberwachung verfügbar, die zusammen mit einem Sicherheitsrelaisbaustein genutzt werden können, um eine Schutzeinrichtung mit Performance Level e und Kategorie 4 gemäß EN ISO 13849-1 aufzubauen.
Stillstandsüberwachung sensorlos
Neben der impulsgesteuerten Stillstandsüberwachung hat sich die Stillstandsüberwachung sensorlos durchgesetzt. Die Stillstandsüberwachung sensorlos hat den Vorteil, dass keine impulsgebende Sensoren, wie Encoder und Näherungsschalter, am Motor angebracht werden müssen. Stattdessen werden die Spannungen, die der Motor beim Auslaufen durch die EMK in seinen Wicklungen erzeugt, an den Motoranschlüssen abgegriffen und von der Stillstandsüberwachung sensorlos direkt in Signale umgesetzt, die von der Steuerung zur Freigabe der Sicherheitseinrichtungen ausgewertet werden. Mit der Stillstandsüberwachung sensorlos kann die EMK eines Elektromotors auch mit drei Phasen überwacht werden. Die Stillstandsüberwachung sensorlos kann bei geringem Bauraum in der Umgebung des Motors eine Lösung sein.
