Скиповый подъемник, аварийный останов, Sinamics.

[hardwareprojectspro]

Добрый день,
покритикуйте «идеи» по управлению Скиповым подъемником,

Сейчас проектируем скиповой подъемник для известкового цеха (как на фото),
На участке уже есть два работающих подъемника (на базе Micromaster 440)
Но нам не нравится, как там сделано логика управления.

Третий решили сделать своими силами на базе Sinamics S120 (PM240-2, CU310).
Внизу установлено 3 механических концевых,
• Замедление скорости
• Останов
• Аварийный останов
Вверху установлено 4 механических концевых,
• Замедление скорости
• Останов
• Аварийный останов
• Аварийный останов (для надежности два аварийных)
На барабане установлен шпиндельный конечный выключатель (PF2C Rotary Limit Switch), два сигнала аварийный останов (внизу и вверху).
Есть еще два концевых – натяжение тросов.
В автоматическом режиме будет управлять контроллер Simatic S7-400 (привода на Profibus).
С локального пульта (два пульта, один внизу , второй вверху) можно управлять частотником напрямую.
Тормоз на барабане – гидротоклатель, управлять тормозом будет Sinamic.


Вопросы:
Что делать при наезде на аварийный выключатель?
Что делать если ослабли троса (сработал концевой)?
• Что делать при наезде на аварийный выключатель?
o Сначала думал отключать линейный контактор, потом думал сделать два сигнала авария вверху и авария внизу, и по этим сигналам делать релизы на движение вверх/вниз, сейчас склоняюсь к тому, чтобы подключить все аварийные концевые (последовательно) на вход STO (Safe Torque Off) (на PM или CU), второй аварийный верхний концевой (максимальный вверх) завести на разрыв линейного контактора.
• Что делать если ослабли троса (сработал концевой)?
o Думаю завести два концевых в ПЛК, если ослабли троса, ПЛК блокирует работу скипа, и далее только в локальной режиме (локальный пульт подключен напрямую к Sinamics) можно натянуть троса.

Отправлено спустя 29 минут 36 секунд:
и по поводу
Шпиндельный конечный выключатель (PF2C Rotary Limit Switch)
если рассматриваем нижнее положение,
как вы думаете, он должен срабатывать раньше аварийного нижнего, или позже, или на одном уровне?

[hardwareprojectspro]

были идеи установить энкодер, но решили не ставить (на других двух скипах есть только концевые, как на фото),
да и это просто подъемник (людей не возит)...
это для шахтных больших машин наворачивают с супер.защитами, двухканальные энкодеры и т.п., нам такое не нужно (не та задача)
шпиндельные конечники настроены на крайние положения, ниже/выше аварийных, единственное что вверху есть еще один аварийный концевой (который должен отключать питание)

- вопрос что делать с аварийным отключением как правильно организовать?
например наехали на нижний аварийный концевой что делать?
завести на OFF3, на вход STO в Sinamics,
хотелось бы сделать релизы на движение вверх и вниз, наехали на аварийный внизу, можно ехать только вверх.

[Михайло]

Safe Torque Off (STO) - эту функцию активируют для того, чтобы можно было людям безопасно работать с вращающимися частями. То есть это как бы не про то. Тут достаточно активировать OFF3=0. Функция OFF3 остановит привод, для повторного запуска потребуется снять сигнал ON/OFF1.
Делать ли какие-то отказобезопасные (fail-safe) - это в зависимости от того, чем угрожают неполадки в железе здоровью людей.

[hardwareprojectspro]

Тут достаточно активировать OFF3=0

думаю сделаем так... (что скажите?)
так как у нас несколько аварийных выключателей, хотелось бы сделать разную логику (в целях безопасности)

-все аварийные сигналы (один внизу и второй вверху) последовательно подключим на вход OFF3;
- шпиндельный конечный выключатель (два сигнала верх/низ) подключим на функцию Safe Stop 1 (SS1, time controlled) ( которая отрабатывает так же OFF3 и STO, после окончания STO линейный контактор отключится);
- крайний верхний аварийный (на верху два аварийных) Power cut - сразу отключаем линейный;

на локальных пультах поставим ключ-бирку для байпасов (два пульта, внизу байпас нижних аварийных, вверху байпас верхних) (аварийных выключаетелей), локальный режим только JOG, если включен байпас удаленный режим блокируется.
ключ-бирка нужна чтобы сбросить safety и съехать с аварийного.

Так нормально?

а можно сделать направленный, два отдельных (вверх/вниз) OFF3 и Safe Stop 1 (SS1, time controlled),
например наехали на аварийный нижний, сработал OFF3, ехать вниз нельзя но можем ехать вверх (без байпаса)

[Никита]

вопрос больше по механике и управлению тормозом.
Все функции останова двигалеля частотником хороши до определенного момента. Одна известная компания на курсах обучения рассказывала про частотники для ГПМ, умеющие удерживать груз на месте при нулевой скорости. Одна беда - в таком режиме или сработает защита частотника по тепловому интегралу двигателя, частотник отключится и груз упадет, или сгорит двигатель и груз все равно упадет. Поэтому тут надо задуматься об управлении тормозом. Обычно блокируют с подачей напряжения на двигатель, стандартная схема.
Все остальное надо смотреть по местным условиям. Если наехали на аварийный нижний, то может быть можно ехать вверх, а может быть и нельзя, надо стоять и ждать, пока дежурный монтер и дежурный слесарь с ключ-биркой не придут оценить ситуацию. А по ключу объем блокировок - по квалификации персонала.

[Михайло]

SS1 - это отказобезопасный вариант OFF3. Вопрос выбора между SS1 и OFF3 решается путём анализа рисков (честный анализ, включающий в себя анализ рисков при ПНР, эксплуатации, обслуживании, ремонте). Если окажется, что имеется риск нанесения необратимых и смертельных травм людям (также в последнее время туда добавляют риски экологических катастроф), то придётся делать SS1 вместо OFF3.

Поэтому тут надо задуматься об управлении тормозом.

У Sinamics S120 для этого есть Safe Brake Relay.

[hardwareprojectspro]

У Sinamics S120 для этого есть Safe Brake Relay.

мы тормозом будем управлять через обычное
Brake Relay (6SL3252-0BB00-0AA0).

а можно OFF3 сделать на отдельные два канала
сигналы от аварийников вверху и отдельно внизу

Отправлено спустя 1 минуту 9 секунд:

Обычно блокируют с подачей напряжения на двигатель, стандартная схема.

а как это делается? можно по подробнее?

[Никита]

а как это делается? можно по подробнее?

У обычных двигателей без частотников - просто цепляют катушку тормоза к фазе якоря (примитивный случай, когда колодки напрямую зажимают ротор).
У шнайдера в 71-х агрегатах есть функция программирования одного из реле на управление тормозом. Как работает - в подробностях не знаю.
В случае сименса - Михайло говорит что тоже есть такая функция.
А в случае с горнолыжниками тормозов было три - рабочий и два аварийных. И приводов два - главный и вспомогательный. Так что тут пришлось мудрить, тем более что ПЛК не было, все на реле и одном частотнике...

[Serex]

Тормоз на движке хорошо, но от обрыва троса это не спасет.
Телегу где-то чуть подклинило при подъеме, привода мощные с редукторами - трос лопается.
Если Sinamics120, то надо программировать ограничение максимального момента.
А может поставить тензодатчик какой-то на трос и мониторить максимальное натяжение троса.
Ну и на самой телеге механические тормоза на случай обрыва троса тоже хороши, в лифтах же везде такие есть.

[Jackson]

Во-1-х, все что вы называете аварийным остановом, должно действовать на аварийный останов непосредственно, а не через контроллер. В контроллер завести тоже надо для индикации причины. Датчиков много, я бы рекомендовал все аварийные собрать в одну цепь безопасности.
Во-2-х, когда тележка упрется в препятствие, то трос будет натягиваться очень быстро - должны успеть отработать датчики натяжения прежде чем тележку вырвет со стапеля - проверьте. Если не успеют - значит они не аварийные.
Ну и проверьте чтобы камни на стапель не летели, иначе от каждого камушка будет останов.
Не забывайте про организационные меры безопасности, например ограждение опасной зоны с концевиками на калитках (пока открыты калитки пуск заблокирован).
Снизу аварийный стоп не очень-то ответственный (кроме как по датчику натяжения). Если за механизмом будут следить то заклинивание маловероятно. К тому же при опрокидывании тележки при движении вниз датчики натяжения могут ничего и не почувствовать, ничего ведь не изменится. Так что достаточно одного аварийного останова вниз, и пару наверх.
ИМХО.

[erv_asutp]

Посмотрите реле безопасности серии 3TK28... Есть и с блокировкой "вверх-вниз" в зависимости от конечника, и контроль дверей, и отсроченное отключение главного контактора, и тормоз.
Да и не только у Сименса.