SICK SFS60S-HRZT0S01, SFS60S/SFM60S Motor feedback system rotary HIPERFACE® Mode d'emploi

Taper
Mode d'emploi
8024039/2019-02-01/de, en, es, fr, it SFS60S/SFM60S | SICK 11
9.1 Dibujos acotados
Figura 1: Dibujo acotado de eje hueco pasante con salida de cable, conector
macho M23 (todas las medidas en mm)
1
2
3
Punto de medición de la temperatura de servicio (libre elección, en el
perímetro respectivo de la superficie lateral de la carcasa, aprox. a
3 mm de la brida)
Punto de medición de la vibración (en la superficie frontal respectiva
de la carcasa, aprox. a 3 mm del borde de la carcasa)
Ranura para el muelle de ajuste
10
Datos de pedido
11 Anexo
11.1 Volumen de suministro
Sistema de realimentación del motor seguro
Muelle de ajuste con tornillo M4
Indicaciones generales de seguridad
Instrucciones de uso
Podrá encontrar accesorios adicionales en la información de producto en
www.sick.com
11.2 Certificados de conformidad
Los sistemas de realimentación del motor seguros SFS60S-HRZT0S01se han
fabri‐cado de acuerdo con las siguientes directivas:
Directiva de máquinas 2006/42/CE
Directiva CEM 2014/30/UE
La declaración de conformidad de la UE completa está a su disposición en la
página web de SICK:
www.sick.com
Tipo Referencia
SFS60S-HRZT0S01 1098876
Tabla 4: Datos de pedido
N O T I C E D I N S T R U C T I O N f r
Systèmes fiables de feedback moteur
1 À propos de ce document
Veuillez lire attentivement cette notice d'utilisation avant de travailler avec le
s
ystème Feedback-moteur, de le monter, de le mettre en service ou de procéder à
sa maintenance.
Ce document est une traduction de la notice d'utilisation originale.
1.1 Objet de ce document
Cette notice d'utilisation guide le personnel technique du fabricant ou de l'exploi‐
tant de la machine lors du montage, de l'installation électrique, de la mise en ser‐
vice, de l'exploitation et de la maintenance du système Feedback-moteur
sécurisé.
Elle doit être accessible à toute personne utilisant le système Feedback-moteur
sécurisé.
En outre, la planification et la mise en œuvre de capteurs de sécurité, tels que le
système Feedback-moteur, requièrent des connaissances techniques non four‐
nies dans ce document.
Il est fondamental de respecter les prescriptions réglementaires et légales lors de
l'exploitation du système Feedback-moteur sécurisé.
1.2 Symboles et conventions documentaires
AVERTISSEMENT
Les consignes de sécurité renvoient à des instructions concrètes pour le
montage et l'installation sécurisés du système Feedback-moteur.
Elles permettent de prévenir les accidents.
Lisez et suivez attentivement les consignes de sécurité.
REMARQUE
Signale des astuces et recommandations utiles.
b
Les instructions d'action sont signalées par une flèche. Lisez et suivez atten‐
tivement les instructions d'action.
1.3 Documents annexes
8014120, version 2010-12 (ou plus récente)
8010701, version 04.2008 (ou plus récente)
2 Pour votre sécurité
Ce chapitre vise à assurer votre sécurité et celle des utilisateurs de l'installation.
2.1 Consignes de sécurité générales
Pour le montage et l'utilisation du système Feedback-moteur ainsi que pour sa
mise en ser
vice et les contrôles techniques réguliers, respecter impérativement
les prescriptions légales nationales et internationales :
Directive machines 2006/42/CE
Directive d'utilisation des outils de travail 2009/104/CE
Réglementation sur la prévention des accidents et règles de sécurité
Autres règles de sécurité applicables
Le fabricant et l'opérateur de la machine sur laquelle sera installé le système
Feedback-moteur sont tenus vis-à-vis des autorités d'appliquer rigoureusement
l'ensemble des prescriptions et règles de sécurité en vigueur.
Lors de la conception du système d'entraînement, le fabricant du système
d'entraînement associé doit satisfaire aux exigences de sécurité décrites dans le
manuel d'utilisation « HIPERFACE
®
Safety ».
2.2 Utilisation conforme
Grâce à son équipement, le système Feedback-moteur convient à l'exploitation
d
ynamique et précise des circuits de régulation avec boucle d'asservissement.
Le système complet, constitué d'un codeur, d'un système d'analyse, d'un servo-
convertisseur et d'un moteur, forme un circuit de régulation.
L'utilisation sécurisée de systèmes Feedback-moteur à interface HIPERFACE
®
implique l'utilisation conjointe de systèmes asservis fonctionnant avec des
moteurs synchrones CA triphasés et des moteurs asynchrones.
Les informations suivantes peuvent être déduites des signaux de position
numériques du système Feedback-moteur directement couplé à l'axe du moteur :
avec les moteurs synchrones CA, les informations sur la vitesse de rotation
ou la vitesse ainsi que les informations de commutation,
avec les moteurs asynchrones, les informations sur la vitesse de rotation ou
la vitesse.
Le système Feedback-moteur sécurisé associé à un système d'entraînement
conforme à CEI 61800-5-2, peut être utilisé dans les applications de sécurité
jusqu'à la catégorie 3 et PL d selon EN ISO 13849, SILCL2 selon EN 62061.
Il satisfait aux exigences de la directive machines 2006/42/CE et aide le système
d'entraînement à fournir :
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le
s fonctions de sécurité qui reposent sur les informations de position ou de
vitesse fiables du système Feedback-moteur.
Pour les fonctions de sécurité qui reposent sur la position absolue sécurisée,
le système Feedback-moteur fournit à la mise en route un seul canal sans
diagnostic de sécurité. Un second canal doit être fourni par l'utilisateur par
d'autres moyens. Ce second canal peut être fourni par l'utilisateur en enre‐
gistrant la position du système Feedback-moteur avant l'arrêt et en la com‐
parant à la position de départ du système Feedback-moteur au prochain
démarrage. La position absolue sécurisée peut être utilisée uniquement si
les valeurs concordent. À défaut, l'utilisateur devra effectuer une course de
référence. Sans second canal, une course de référence sera nécessaire à
chaque activation du système Feedback-moteur afin de confirmer la position
absolue.
Le système Feedback-moteur n'est pas en mesure de causer lui-même l'état
sécurisé du système d'entraînement. Le système d'entraînement doit causer l'état
sécurisé en réaction aux erreurs affichées du système Feedback-moteur.
L'interface HIPERFACE
®
transmet les signaux du capteur au système d'évaluation.
Associé à un système d'entraînement de catégorie 3 (EN ISO 13849), SILCL2 (EN
62061) ou PL d (EN ISO 13849), le système Feedback-moteur convient aux appli‐
cations de sécurité. En utilisant exclusivement les sorties de signaux incrémen‐
taux (sinus/cosinus) pour les fonctions de sécurité basées sur la vitesse de
l'entraînement, le système Feedback-moteur satisfait aux exigences de la norme
EN 61800-5-2.
Le système Feedback-moteur ne prend pas en charge les modes de fonctionne‐
ment de sécurité qui sont liés au positionnement absolu ou à la position absolue.
AVERTISSEMENT
Utiliser le système Feedback-moteur uniquement dans les limites des
caractéristiques techniques, des dimensions et des tolérances des plans
cotés et des conditions d'utilisation prescrites et spécifiées. Respecter
impérativement les couples de serrage spécifiés.
Important : le système Feedback-moteur ne doit pas être utilisé pour des
applications de sécurité au-delà de sa durée d’utilisation et de la durée de vie
des paliers (voir caractéristiques techniques). Lorsque leur durée de vie est
dépassée, les paliers peuvent présenter des traces d’usure ou de fatigue sus‐
ceptibles d’entraîner leur défaillance. Afin d’éviter cela, le système Feedback-
moteur doit être mis hors service au plus tard lorsque la durée de vie des
paliers est atteinte.
La durée de vie des paliers est également influencée par l’application,
notamment par les types d’exploitation à faible vitesse, une exploitation
réversible et les vibrations mécaniques.
Éviter tout passage de courant à travers les paliers à billes (p. ex. par des
courants injectés).
La société SICK STEGMANN GmbH décline toute responsabilité en cas d'utili‐
sation différente et de modifications, y compris lors du montage et de l'instal‐
lation.
2.3 Utilisation non conforme
Ne pas monter le système Feedback-moteur en double élastique (avec un accou‐
plement de stator et d'arbre). La liaison d'arbre entre le système d'entraînement
et le système Feedback-moteur doit être rigide.
Sans mesures supplémentaires, le système Feedback-moteur ne peut pas
prendre en charg
e les fonctions de sécurité qui reposent sur la position absolue
et sont transmises sur le canal de paramètres RS 485.
Avec son accouplement statorique à tôle à ressort, le système Feedback-moteur
forme un système masse-ressort possédant une fréquence de résonance. Si des
impulsions de torsion sont appliquées via l'arbre du moteur près de cette
fréquence dans le système, les limites spécifiées pour l'immunité aux vibrations
peuvent être rapidement dépassées. Par ailleurs, ces sollicitations peuvent
entraîner le non-res
pect de la valeur de position précisée.
Si de telles impulsions ne peuvent pas être exclues du système, soumettre le
système d'entraînement à des tests adaptés.
2.4 Exigences relatives aux qualifications du personnel
Seul le personnel qualifié est habilité à procéder au montage, à la mise en ser‐
vice, au contrôle, à la maintenance et à l'utilisation du système Feedback-moteur
SFS60S-HRZT0S01 sécurisé.
Le personnel qualifié
a suivi une formation technique adaptée,
a été formé à l'utilisation et aux règles de sécurité en vigueur par l'exploitant
de la machine et
a accès à cette notice d'instruction.
3 Étude de projet
AVERTISSEMENT
L'alimentation électrique doit être fournie par des systèmes PELV (protection
très basse tension) conformes à EN 50178. Le système Feedback-moteur est
conforme à la classe de protection III selon DIN EN 61140. Si l'alimentation
électrique n'est pas fournie par des systèmes PELV, l'utilisateur doit prendre
d'autres mesures garantissant la coupure sécurisée des pièces sous tension.
4 Montage
Ce chapitre décrit la procédure de montage du système Feedback-moteur
s
écurisé.
4.1 Sécurité
REMARQUE
Selon la conception du moteur, il peut être nécessaire d'effectuer l'installa‐
tion électrique avant le montage mécanique.
REMARQUE
Si le démontage du système Feedback-moteur sécurisé est nécessaire, suivre
les étapes dans l'ordre inverse.
REMARQUE
Pendant le montage, ne pas soumettre le système Feedback-moteur à des
chocs ou des coups.
REMARQUE
Le raccordement de l'unité d'entraînement au système Feedback-moteur à
arbre creux doit être établi par le biais d'une liaison par friction ou d'une liai‐
son par friction et clavetage.
L'utilisation d'une clavette empêche une torsion radiale du système Feed‐
back-moteur. Pour les arbres de transmission de diamètre 8 mm et 3/8",
l'usage d'une clavette est obligatoire.
Ainsi, le surdimensionnement nécessaire pour exclure tout défaut de perte
de raccord d'arbre est garanti.
REMARQUE
Sur les modèles à accouplement statorique à tôle à ressort, la clé dyna‐
mométrique ne peut parfois pas être appliquée verticalement sur la vis. La
tolérance du couple de serrage comprend une inclinaison de 20° max. Le
serrage et le desserrage fréquents de la vis avec une déviation angulaire
peuvent endommager la vis.
AVERTISSEMENT
Respecter les consignes de sécurité suivantes pour les vis utilisées lors du
montage :
Classe de résistance minimale 8.8
Choisir une longueur de vis adaptée aux conditions de montage
Fixer les raccords vissés avec du frein de vis liquide pour empêcher leur
desserrage.
Les rondelles élastiques et les rondelles dentées ne suffisent pas pour
freiner la vis.
AVERTISSEMENT
Utiliser les vis une seule fois. Après le démontage du système Feedback-
moteur :
b
b
b
Éliminer les résidus présents sur le filetage de l'arbre d'entraînement.
En cas de nouveau montage, utiliser une vis neuve (inutilisée) en appli‐
quant du frein de vis liquide sur le filetage.
En cas de perte de la vis Torx (4), s'en procurer une neuve auprès de
SICK.
4.2 Montage du système Feedback-moteur avec accouplement statorique à
tôle à ressort
Ill. 1 : Montage des axes creux traversant
b
b
b
b
b
b
b
b
b
Avec la clavette fournie (1), monter sur l'arbre d'entraînement côté client (2).
Bloquer l'arbre d'entraînement côté client (2).
Appliquer du frein à vis sur le filetage de la bague de serrage (3) ou sur la vis
Torx fournie (4).
Ins
érer la vis Torx (4) dans la bague de serrage (3) et prémonter sans serrer.
Insérer le système Feedback-moteur en s'alignant sur l'arbre d'entraînement
côté client (2) en aval de la clavette (1). Tenir compte de la distance entre
l'accouplement statorique à tôle à ressort (5) et la surface de montage (6)
selon la longueur de la vis (4).
Prémonter les vis (7) avec les rondelles (8) après avoir appliqué du frein de
vis sur chaque filetage.
Serrer les vis (7) jusqu'à ce que le système Feedback-moteur puisse être
entièrement inséré et l'accouplement statorique à tôle à ressort (5) s'appuie
sur la surface de montage (6).
Serrer les vis (7). Couple de serrage : 1,2 ± 0,1 Nm.
Serrer la vis Torx (4). Couple de serrage : 3,5 ± 0,1 Nm.
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5 Installation électrique
REMARQUE
Pour l'installation du système Feedback-moteur, respecter les instructions
d'utilisation du système d'entraînement externe et de la commande en
amont.
REMARQUE
Lors du montage, s'assurer que les machines/installations concernées sont
hors tension !
5.1 Raccordement du blindage
REMARQUE
L
e raccordement du blindage du codeur à la masse ou au blindage du
moteur est indispensable au bon fonctionnement.
Avec le systèmes Feedback-moteur à accouplement statorique à tôle à res‐
sort (ill. 1, 2), c'est l'accouplement statorique à tôle à ressort (5) qui s'en
charge.
5.2 Signaux du système Feedback-moteur
Le système Feedback-moteur dispose des signaux suivants :
Interface HIPERFACE
®
:
US – alimentation électrique ; la plage de tension de service est comprise
entre +7 V et +12 V, tension électrique recommandée +8 V.
GND – connexion à la masse ; isolation galvanique du boîtier. La tension
relative est US.
+ SIN – canal des données de processus, signal sinus de 1 Vpp avec un
décalage statique de REFSIN.
REFSIN – canal des données de processus ; une tension statique de + 2,5 V,
tension de référence pour + SIN.
+ COS – canal des données de processus, signal cosinus de 1 Vpp avec un
décalage statique de REFCOS.
REFCOS – canal des données de processus ; une tension statique de
+ 2,5 V, tension de référence pour + COS.
D
onnées -/+ – Canal de paramètres RS485 : signal de données négatif/
positif ; le canal de paramètres est une interface asynchrone en semi-duplex
qui correspond physiquement à la spécification EIA RS485. Pour cela, des
données peuvent être exigées par le système Feedback-moteur via
différentes commandes et des données spécifiques à l'utilisateur, comme le
décalage de position, peuvent être mémorisées dans l'EEPROM du système
Feedback-moteur.
5.3 Vue d’ensemble du raccordement
5.3.1 M23, 12 pôles
Ill. 5 : Raccordement M23, 12 pôles
Affectation des broches M23, 12 pôles
Broche Signal
1 REFCOS
2 Données +
3 non affectée
4 non affectée
5 +SIN
6 R
EFSIN
7 Données -
8 +COS
9 non affectée
10 GND
11 non affectée
12 US
6 Mise en service
La mise en service des systèmes Feedback-moteur sécurisés suppose que le
fabricant a respecté les exigences de sécurité décrites dans le manuel
d'utilisa‐tion « HIPERFACE
®
Safety » lors de la conception du système
d'entraînement connecté.
6.1 Contrôle
Le fonctionnement ne fait l'objet d'aucune autre mesure d'essai.
AVERTISSEMENT
Le système Feedback-moteur sécurisé a une durée d'utilisation maximale
(voir le chap. 9) à l'issue de laquelle il doit obligatoirement être mis hors ser‐
vice.
Il convient ici de prendre en compte la durée d’utilisation et la durée de vie
des paliers. La durée qui, en fonction de l’application, est atteinte en premier
détermine le moment de la mise hors service obligatoire.
L'année de construction du système Feedback-moteur est codée dans le
numéro de série sur l'étiquette de l'appareil ou celle de l'emballage (YYWW).
YY = correspond à l'année (sans le siècle)
WW = correspond à la semaine calendaire du dernier processus de produc‐
tion.
7 Entretien
Le système Feedback-moteur ne nécessite aucune maintenance. La réparation
est impossible en cas de panne. En cas de réclamations, veuillez nous contacter.
8 Mise hors service
8.1 Respect de l’environnement
Le système Feedback-moteur est construit de manière à ménager autant que pos‐
sible l’en
vironnement. Il consomme un minimum d’énergie et de ressources.
b
Travaillez toujours dans le respect de l’environnement. Pour cela, observez
les informations suivantes à propos de la mise au rebut.
8.2 Mise au rebut
Éliminez toujours les appareils hors d’usage ou irréparables conformément aux
prescriptions d’élimination des déchets en vigueur dans le pays concerné.
REMARQUE
Gerne sind wir Ihnen bei der Entsorgung dieser Geräte behilflich. Sprechen
Sie uns an.
9 Caractéristiques techniques
Caractéristiques techniques
SFS60S-HRZT0S01
Performances
Nombre de périodes sin/cos par tour 1024
Nombre total de pas 32.768
Nombre de tours, en valeur absolue 1
Pas de mesure par tour lors de l'interpolation des
si
gnaux sinus/cosinus avec par ex. 12 bits
0,3 seconde d'angle
Non-linéarité intégrale standard
± 45 secondes d'angle (limites
d'erreur lors de l'analyse des signaux
sinus/cosinus), si l'accouplement sta‐
torique à tôle à ressort est détendu
Non-linéarité différentielle à 20°C
± 7 secondes d'angle (non-linéarité
d'une période sinus/cosinus)
Vitesse de fonctionnement
6.000 tr./min. jusqu'à laquelle la
position absolue peut être atteinte de
manière fiable
Exécution de l'axe
Axe creux traversant
Matériau
Axe
Bride
Boîtier
Acier inoxydable
Fonte de zinc
Fonte d'aluminium
Dimensions Voir les plans cotés
Mémoire disponible dans EEPROM 2048 1.792 octets
Signaux d'interface du canal des données de pro‐
c
essus
Analogiques, différentiels
Signaux d'interface du canal de paramètres (RS
485)
Numériques
Interfaces
Sens de comptage
Le sens de comptage est croissant
pour une r
otation de l'axe (dans le
sens horaire) en regardant dans la
direction « A » (voir le plan coté)
Type de code Binaire
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SFS60S-HRZT0S01
Signaux d'interface (voir le plan coté)
Mécanique/Électronique
Plage de tension de service et d'alimentation 7 V à 12 V
Tension d'alimentation recommandée 8 V
Mode de raccordement
Câble, 8 fils, 0,6 m avec connecteur
mâle M23
Courant de service
80 mA
Fréquence de sortie des signaux sin/cos 0 kHz à 200 kHz
Poids 0,25 k
g
Couple de fonctionnement à 20°C 0,6 Ncm
Moment d’inertie du rotor 56 gcm²
Accélération angulaire max. autorisée
500.000 rad/s²
Vitesse max. de fonctionnement
19
6.000 tr./min.
Couple de démarrage à 20°C 0,8 Ncm
Durée de vie des roulements à billes
20
3,6 × 10
9
tours
Mouvement radial statique de l'axe ± 0,3 mm
Mouvement radial dynamique de l'axe ± 0,05 mm
Mouvement axial statique de l'axe ± 0,5 mm
Mouvement axial dynamique de l'axe ± 0,1 mm
Caractéristiques ambiantes
Plages de températures de fonctionnement
–30 °C à + 85 °C
Plage de tempér
atures de stockage (sans embal‐
la
ge)
–40 °C à + 90 °C
Humidité relative / condensation
90 % / Condensation non autorisée !
Résistance aux chocs
100 g / 6 ms (selon la norme EN
60068-2-27)
Résistance aux vibrations
(se
lon la norme EN 60068-2-6)
20 g / 10 à 2.000 Hz
CEM EN 61000-6-2, EN 61000-6-3
21
Indice de protection IP 65
22
Caractéristiques de sécurité
Niveau d'intégrité de sécurité
23
SIL2 (CEI 61508), SILCL2 (EN 62061)
Niveau de performances
23
PL d (EN ISO 13849)
Catégorie 3 (EN ISO 13849)
19
Tenir compte d'un autoréchauffement d'env. 3,0 K par 1.000 tr./min. lors de la détermina‐
tion de la plage de températures de fonctionnement.
20
Selon l’application, la durée d’utilisation peut également être limitée par la durée de vie des
paliers.
21
La CEM (compatibilité électromagnétique) est garantie si le système Feedback-moteur est
monté dans un boîtier électroconducteur relié au point de mise à la terre central du régula‐
teur de moteur via un blindage de câble. Le raccordement GND (0 V) de la tension d'alimen‐
tation y est également relié à la terre. Avec les autres solutions de blindage, l'utilisateur doit
exécuter ses propres tests.
Probabilité de défaillance dangereuse par heure
(PFH
D
)
24
1,7 x 10
-8
Durée d'utilisation (T
M
)
20
20 ans (EN ISO 13849)
Taux d'essai Pas nécessaire
Délai de demande max. Continu (signaux analogiques)
Précision de sécurité
24
± 0,09° (si comptage de quadrants)
Pas de mesure de sécurité 0,09° (si comptage de quadrants)
9.1 Plans cotés
Illustration 1: Plan coté de l'axe creux traversant avec départ de câbles,
connec‐teur mâle M23 (toutes les cotes en mm)
1
2
3
Point de mesure Température de fonctionnement (quelconque, sur la
circonférence de la surface enveloppante du boîtier, à env. 3 mm de
la bride)
Point de mesure Vibration (sur la surface frontale du boîtier, à env.
3 mm du bord du boîtier)
Clavette
22
L'indice de protection (conformément à CEI 60529) est atteint lorsque le contre-connecteur
est enfiché et a été testé avec l'axe en position horizontale.
23
Pour des informations détaillées sur la conception exacte de votre machine/installation,
contactez votre succursale SICK.
24
Les valeurs indiquées se réfèrent à un niveau d'estimation de la fiabilité de 90 % qui doit
être atteint par le système d'entraînement externe. En cas de résonance, exécuter les tests
adaptés de l'ensemble du système.
10 Informations de commande
Tableau 4 : 10 Informations de commande
11 Annexe
11.1 Étendue de la livraison
Système Feedback-moteur sécurisé
Clavette avec vis M4
Consignes de sécurité générales
Notice d’instruction
Les autres accessoires figurent dans l'information produit sur www.sick.com
11.2 Conformités
Les systèmes Feedback-moteur sécurisés SFS60 S /SFM60 S ont été fabriqués
d
ans le respect des directives suivantes :
Directive machines 2006/42/CE
Directive Compatibilité électromagnétique 2014/30/UE
Vous trouverez la déclaration de conformité UE complète sur le site Internet de
SICK :
www.sick.com
Type Référence
SFS60S-HRZT0S01 1098876
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