现代设备方案的特点往往是具有很大的灵活性。做到这一点的前提是,结构为分散型和模块式的。与此相联系的是,还必须能够对驱动单元分别或分组地配置别的紧急停车范围。
迄今为止,这一点总是与大量的设计及电路布线费用联系在一起,因为只有在安全继电器或者安全控制装置的输入输出端后面,才能解决所要求的采用冗余布线和冗余开关技术达到故障安全的问题。现在,西门子自动化与驱动公司采用新一代电动起动器走出了一条全新的路子。
从图 1 中看到的是Simatic ET 200S 系列故障保护电动起动器,同传统的技术相比,这种起动器在对不同的安全回路进行配置方面提供了前所未有的灵活性。但如图2所示,由于防故障功率开关接触器组合装置采用了紧凑型结构,因而也节省了大量的布线和地方。与此相联系的是,无论是设计费用还是文件记录费用也都大大减少了。
用于安全切断的专利技术
具体来讲,对于使用者这意味着,电动起动器除了负荷电压和控制电压可以一次性馈入外,只需要 3 个或 4 个线路连接电动机,而不必像迄今那样至少必须有 16 条连接线路。因此当然也节省了由此造成的所有其他费用,如芯线终端做标识字符,检验费用以及安装调试费用等。
这种新型电动起动器家族采用注册了专利的全新安全切断技术:在正常工作期间,由接触器负 责 切 断 ;而 在 出 现 故 障 情 况下,如在接触器触点发生熔接情况下,一体化内置的双处理器监控装置就额外切断功率开关。这样,单个电动起动器不需要附加冗余接触器即可达到4级或S I L 3级。
图 1 组装成套的 Simatic ET 200S:输入输
出组件右侧是新型故障保护电动起动器
电动起动器在 7.5kW 功率范围内抗短路
在一座 ET-200S 站范围内,电动起动器安置在六个安全区中的一个上面。在分散结构的设备上,这些安全区的切断信号主要经过 Profil-safe 来自更高一级的故障安全控制装置。与此相联系,在电动起动器配置在各种不同的安全回路方面就具有了极大的灵活性。 不过, 作为选择, 电动起动器也可以利用装有故障安全 CPU的 ET-200S 接口模块进行控制。
特别是在局部受限的情况下,以及在比较简单的安全逻辑电路上,这一点非常值得推荐。也可以对极端的安全系统进行控制,如AS-Interface Safety at Work。在这样一个工作站中,与故障安全的输入输出组件工作的同时也可以运行非故障安全的输入输出组件,这在许多用途中都不失为一种降低成本的系统特点。
新的研制基础是三年前上市的电动起动器 High Feature。这样就可以吸取该起动器系列的全部“内在价值”。例如电动起动器 Failsafe 在 7.5kW 以下的整个功率范围内可以提供杰出的抗短路性能(50 kA 下的
配置方式为 2)。过载保护通过电子过载继电器得到实现。这样可以用 2 种型号覆盖 0.3~ 16 A 的整个
电流调节范围。
诊 断 参 数 经 过Profibus DP 进行参数化并读出。此外,电动起动器经过诊断和服务工具 SwitchE S 还可以读出一系列统计数据,如工作小时或分辨率的数目字。各个电动起动器在有电压情况下进行更换( h o t swap-ping),当然也适用于新型电动起动器系列。同时,成套的参数数据组也被自动安装在新插入的电动起动器上。
图 2 采用 Simatic ET 200 S电动起动器Failsafe的开关柜:同时也
可以看到,在布线方面也有重大的节省
由于电动起动器Failsafe可以不依赖于某种与安全有关的用途而完成对接触器功能的监控,所以这种装置也非常适用于特别困难的过程中。例如:一台液压起重设备将库存货物运到指定位置。由于电流负荷过高,在接触器寿命结束时,即使在正常工作情况下的切断也会造成接触器主触点的熔合。虽然控制装置早就发出了切断命令,但普通的电动起动器 仍 会 继 续 运 行 。 与 此 相 反 ,Fails-afe电动起动器可以识别这种不允许出现的状态,并立即通过功率开关实施切断,并因而进入安全状态。这时,故障报警装置通知操作员。由于具有Hot Swap功能,起动器可以用两个手柄替换一台备用 装 置 。 在 极 短 的 时 间内,设备可以供操作员继续使用,而不会造成损失。同传统的电动起动器相比,只要发生哪怕是一
次这样的故障,购置E T200 S电动起动器Failsafe多花的费用也就值了。
配置装置可以最大限度地减少设计师挑选正确元器件时的费用。所有系统极限在输入时就已经得到了该软件工具的连续监视,这样就可以避免发生错误的配置。
其结果是,只需用鼠标轻点几下,在整套零件表上就会出现详细的图形显示。二者都可以在订货或在其他程序中做记录时轻而易举地继续进行处理。配置器可以免费从网上下载供用户使用。
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