Roboty i wnioski dla nas 30

Roboty i wnioski dla nas 30
 Roboty przemysłowe i maszyny CNC należą do kategorii maszyn gdzie wyłączenie awaryjne napędu / napędów stwarza zagrożenie powodowane niehamowanym wybiegiem i istnieje możliwość powstania zagrożenia ze strony maszyn z elektronicznie sterowanymi napędami.
W serwomechanizmach zawsze stosowne są elektryczne hamulce. Standardowo po podaniu napięcia 24 V hamulec odpuszcza i napęd może pracować. Każdy hamulec ma określoną maksymalną energie którż może zaabsorbować przy hamowaniu.  Dodatkowo silnik synchroniczny można hamować zwarciem faz a silnik asynchronicznym przepuszczaniem przez stator prądu stałego.
Tematowi bezpieczeństwa napędów poświęcone są normy:
- EN 292 Maszyny. Bezpieczeństwo. Ogólne zasady projektowania.
- EN 945-1 Maszyny. Bezpieczeństwo. Elementy sterowania systemów bezpieczeństwa.
- EN 60204-1 Maszyny. Bezpieczeństwo.Wyposażenie elektryczne maszyn.
- EN 60947 Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskiego napięcia.
- ISO 13850/EN 418 Maszyny. Bezpieczeństwo. Wyposażenie do zatrzymywania awaryjnego.

Jeszcze do niedawna systemy zabezpieczenia nie były wbudowane w serwo driver. Współczesne serwo powinno mieć zaimplementowane funkcje bezpieczeństwa. Poniżej pokazano fragmenty schematów nowoczesnych serwonapędów Sinamics rodziny S120 firmy Siemens. Zabezpieczenia są bardzo oszczędne elementowo od strony sprzętowej i bardzo tanie.
Na pierwszym schemacie widać zasilanie hamulca servomotoru napieciem 24V. Aby hamulec odpuścił musi być załączony Mosfet typu P od strony zasilnia +24V i jednocześnie Mosfet typu N od strony GND. Nawet uszkodzenie jednego z tych tranzystorów i ich sterowania nie spowoduje odpuszczenia hamulca i stworzenia potencjalnego zagrożenia !
Na drugim schemacie pokazano jak jeden system zabezpieczenia musi załączyć zasilanie dla trzech szybkich transoptorów sterujących sygnałami PWM górne tranzystory IGBT trójfazowego mostka mocy a drugi system zabezpieczenia musi  załączyć zasilanie dla trzech szybkich transoptorów sterujących dolne tranzystory IGBT mostka mocy. Dopiero jednoczesne sterowanie gornych i dolnych tranzystorów IGBT daje prace silnika. Nawet gdyby szybki mikrokontroller systemu podawał sygnały sterujące PWM to silnik i tak nie podejmie pracy aż pozwolenia nie dają dwa systemy zabezpieczeń.