Safe Stop 1 (SS1) bzw. Stopp-Kategorie 1 – Begriffserklärung und Ausführung
Wenn es darum geht einen Antrieb sicherheitsgerichtet abzuschalten, gibt es mehrere Möglichkeiten. Gemäß der Definition der DIN EN 60204 sind drei Stoppkategorien (Kategorie 0 bis 2) vorgesehen, wobei z.B. für einen Not-Halt nur Kategorie 0 und Kategorie 1 zulässig sind. Kategorie 0 ist relativ einfach erklärt – abschalten (über STO oder Schütz) und gut ist es.
Die Kategorie 1 ist ein gesteuertes Abbremsen und ein anschließendes momentenfrei schalten* des Antriebs. Die Vorteile dieser Kategorie sind unter anderem, dass der Stillstand meist schneller als bei Kategorie 0 erreicht wird, dass die Energie rückgespeist werden kann und dass das ganze gesteuert abläuft.
Bevor wir zu den Ausführungsmöglichkeiten kommen, müssen wir uns mit verschiedenen Begrifflichkeiten und Definitionen auseinandersetzen.
Gemäß EN 61800-5-2 sind drei Arten des SS1 definiert:
Wie können diese SS1-Arten nun technisch umgesetzt werden und worauf muss geachtet werden?
Sicherheitstechnische Betrachtungen:
Das Stillsetzen mittels SS1 wird durch das Abschalten der Reglerfreigabe realisiert. Die Reglerfreigabe ist jedoch nur ein Standard-Signal und keine Sicherheitsfunktion. Erst das momentenfrei Schalten wird sicherheitsgerichtet ausgeführt. Der Antrieb würde also bis zum momentenfrei Schalten mit voller Geschwindigkeit weiterlaufen. Ein Fehler der Reglerfreigabe wird sich jedoch im Regelfall im Maschinenablauf bemerkbar machen. Um eine Gefährdung von Personen auszuschließen, wird eine Schutzeinrichtung mit Zuhaltefunktion verwendet, welche den Zugang zur Gefahrenstelle erst beim Stillstand freigibt. Beim SS1-t wird, wie schon vorhin geschrieben, der Stillstand nicht überwacht und somit kann diese Art nur verwendet werden, wenn eine Bewegung des Antriebes bei geschlossener Schutztür gut ersichtlich ist und somit vom Bediener bemerkt wird, bevor dieser den Gefahrenbereich betritt.
Weiters ist ein möglicher Stromausfall zu betrachten. Bei einem solchen Ereignis kann die Reaktion in zwei Gruppen eingeteilt werde.
- Die Regelelektronik wird vom Zwischenkreis gespeist und der Antrieb wird weiterhin mit der Bremsrampe gebremst.
- Die Regelelektronik wird von der Netzspannung gespeist und der Antrieb wird abgeschaltet und trudelt aus (wie Stopp-Kategorie 1)
Daher muss bereits in der Risikobeurteilung auf einen möglichen Stromausfall eingegangen werden, ob ein Austrudeln des Antriebs eine Gefährdung darstellen kann. Wenn es dadurch zu einer Gefährdung kommen kann, muss in der Betriebsanleitung des Umrichters geprüft werden, wie sich dieser bei einem Stromausfall verhält.
Generell gilt, dass den Anweisungen der Betriebsanleitung des Herstellers unbedingt Folge zu leisten ist, damit die Sicherheitsfunktion SS1 mit dem erforderlichen Performance Level ausgeführt wird.
*momentenfrei schalten bedeutet, dass kein Antriebsmoment am Motor erzeugt werden kann. Das kann entweder über eine Abschaltung der Spannungsversorgung des Motors oder über die Funktion „STO – Safe Torque Off“ am Antriebsregler erfolgen.
