双编码器方案(仅配有MOVISAFE® CSA31A)
系统所需的运动变量来自连接到同一驱动机构的两个独立的非安全编码器。
正弦/余弦编码器和HIPERFACE®编码器可用于电机编码器,并连接到变频器的X15上。
正弦/余弦编码器和HIPERFACE®编码器以及SSI编码器和带正弦/余弦及SSI信号的编码器可作为距离编码器使用,并连接到安全选件的X17上。使用HIPERFACE®编码器时仅评估正弦/余弦信号。
针对安全位置,可以使用电机编码器的HIPERFACE®位置,或通过距离编码器使用SSI编码器的位置。
在安全功能的范围内,用户应对编码器系统的适用性和使用情况负责。用户必须确保根据相应标准(如EN ISO 13849和EN 62061)满足对所需安全等级PLr或SIL的要求。
如果双通道编码器系统安装了非安全评估编码器,则可以实现PL d(符合EN ISO 13849标准)和SIL 2(符合EN 61508标准)。为此,必须证明编码器在技术上具有多样性。如果满足以下要求之一,则可以认为这两种编码器在技术上是不同的:
- 第一个编码器中包含嵌入式软件。第二个编码器完全通过硬件实现,不需要嵌入式软件。
- 两个编码器使用不同的嵌入式软件,例如相同或不同硬件上的不同操作系统。
- 两个编码器使用不同的硬件。此时应假定相关嵌入式软件的编程是在不同的开发环境中进行的。
对多样性的要求是作出这一考虑的基础。不允许对这种多样性进行模糊的评估。必须明确证明该编码器组合能够满足所列要求之一。
此外,还必须保证所使用编码器在固定和尺寸具象化时的独立性。故障(如轴断裂)不得影响相关编码器的转速或位置探测。编码器组合必须在规定的环境条件(如气候、EMC、污染程度、振动)下运行。通过选择适用的不同类型编码器,可以避免共因故障。如果尽管具备多样性,但由于环境条件的原因仍然存在共因的故障源,就必须考虑到这一点,并采取适当的措施。
两个编码器相互监控,以保证可靠性。为了保证实现编码器系统的安全技术功能和系统的可用性,编码器的偏差不能超过已参数设定的公差值。这可以通过无滑差和窄间隙式的设计来实现。另外,集成在MOVISAFE® CSA31A中的滑差调节(参见“滑差调节”功能一章)也可用于有滑差的系统。在驱动机构中配置基本单元的编码器时,确保所有被评估编码器的有效计数方向相同(应考虑到所配置的编码器计数方向以及转向改变)。
相对位置和转速
驱动机构上安装有2个增量式编码器,分别与变频器的编码器1和编码器2接口相连。编码器由变频器和安全选件同时进行评估。
可以从各个增量式编码器信号中得出相应转速、旋转方向、相对位置和加速度,在经过适当的定标后合并为共同的过程值。
两个增量式编码器的绝对位置和转速
驱动机构上安装有2个增量式编码器,分别与变频器的编码器1和编码器2接口相连。
寻参的方式参见“单编码器方案 – FS电机编码器”一章中的说明。采用冗余参考开关,此开关可在由变频器控制的参考运行过程中进行超越。其中两个编码器同时寻参,即,应用适用于两个位置计数器的参考位置数值(已经参数设定)。
两个绝对值编码器的绝对位置和转速
驱动机构上安装有2个绝对值编码器,分别与变频器的编码器1和编码器2接口相连。编码器由变频器和安全选件同时进行评估。
从两个绝对值编码器中检索出与应用有关的绝对位置,在经过适当的定标后合并为共同的过程值。
两个编码器用于确定速度,并通过各个编码器的信号生成速度值、运动方向和加速度值,在经过适当的定标后合并为共同的过程值。
如果编码器1拥有与安全相关的正弦/余弦部件,则其只能用于确定速度。
增量式编码器和绝对值编码器的绝对位置
驱动机构上安装有一个增量式编码器和一个绝对值编码器,分别与变频器的编码器1和编码器2接口相连。这两个编码器由变频器和安全选件同时进行评估。
当系统接通时,只有绝对值编码器提供绝对位置,而增量式编码器尚未进行寻参。因此,位置的初始值并不存在冗余。为了获得安全的绝对位置,增量式编码器必须以适当的方式进行寻参。