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PEPPERL+FUCHS FACTORY AUTOMATION

Codificador Rotativo de Segurança RVK58S: Soluções de accionamento, incluindo detecção de posição do rotor, em conformidade com SIL3/PLe

As empresas de engenharia industrial e mecânica confiam cada vez mais em componentes com segurança integrada para cumprir os requisitos de segurança especificados na versão actual da Directiva "Máquinas" 2006/42/EC. O codificador rotativo seno/co-seno de segurança RVK58S é a escolha ideal pois também permite que a posição do rotor do motor seja detectada com os mais elevados níveis de precisão.

Codificador Rotativo de Segurança RVK58S: Soluções de accionamento, incluindo detecção de posição do rotor, em conformidade com SIL3/PLe
Apenas os conceitos de segurança ponta-a-ponta rigorosos conseguem garantir verdadeiramente o nível de segurança exigido. Isto significa que a capacidade de uma solução de segurança só é tão eficaz quanto o elo mais fraco da cadeia. Há muito tempo que é prática comum configurar componentes de sistema importantes de forma redundante e detectar potenciais avarias através da comparação de parâmetros de sistema correspondentes. Embora esta prática satisfaça o objectivo, actualmente não é desejável devido à duplicação dos custos de equipamento e material, assim como aos elevados esforços no que diz respeito à instalação e à cablagem. Além disso, aumentar o número de componentes aumenta a probabilidade de avarias e torna a certificação de conformidade mais dispendiosa.

A auto-monitorização substitui a redundância
A auto-monitorização inteligente é frequentemente utilizada actualmente em substituição da redundância, de modo a garantir o funcionamento adequado de diversas unidades funcionais. O novo codificador rotativo seno/co-seno RVK58S, da Pepperl+Fuchs Drehgeber GmbH, desempenha um papel importante no desenvolvimento de soluções de accionamento seguras. Este codificador de alta resolução, embalado numa caixa de 58 mm, apresenta 1024 incrementos por rotação e proporciona um conceito de segurança funcional, juntamente com uma característica extra de detecção da posição absoluta. O condicionamento do sinal é efectuado por um ASIC especial, que também monitoriza diagnósticos internos.

Podem ser detectadas, de forma fiável, falhas no disco codificador incremental ou erros no trajecto do sinal, através da fórmula sin²(x) + cos²(x) = 1 para avaliar os sinais incrementais do seno e do co-seno do codificador, que apresentam um desvio de 90 graus. A tensão de alimentação, a temperatura, a unidade de LED e a soma de controlo dos dados de calibração também são monitorizadas. Se ocorrer uma violação, a electrónica do codificador coloca os sinais de saída num estado de alta impedância para que o codificador consiga detectar imediatamente a avaria através da sua função de detecção de circuito aberto. Com esta característica, o novo codificador rotativo simplifica consideravelmente o desenvolvimento de máquinas seguras e, ao mesmo tempo, elimina a necessidade da abordagem com o componente de sensor redundante, utilizada em concepções convencionais. O codificador rotativo seno/co-seno já está certificado e a certificação da detecção adicional da posição absoluta está a ser levada a cabo na TÜV. Depois de esta certificação ser emitida, o dispositivo será aprovado para utilização em produtos de accionamento que satisfazem os requisitos de segurança até SIL3/PLe, utilizando apenas um codificador.

Detecção da posição do rotor utilizando um detector da posição absoluta de ciclo único
Para além das detecções incrementais de alta resolução, o codificador rotativo possui um detector da posição absoluta seno/co-seno com exactamente um ciclo por rotação. Fornece informação acerca da posição real do rotor no motor. Esta informação é necessária para a comutação de arranque de motores síncronos, por exemplo. A posição absoluta é apresentada na forma de sinal digitalizado com resolução de 13 bits, utilizando o protocolo de interface Interface série síncrona (SSI) ou Série síncrona bidireccional (BiSS). Com a combinação da interface seno/co-seno, SSI e BiSS, o codificador utiliza os trajectos de comunicação existentes e elimina a necessidade de protocolos de segurança patenteados.

Em combinação com um controlador adequadamente certificado, o codificador rotativo de segurança da Pepperl+Fuchs permite soluções com apenas um codificador, eliminando a necessidade de integração de um segundo codificador, para que sejam cumpridos requisitos de segurança mais rigorosos. No entanto, um pré-requisito para esta situação é que ambos os canais do sensor estejam sempre conectados ao controlador. Com esta configuração de sistema, a classificação para um nível de desempenho ISO 13849 mais elevado (PL e) ou para um nível de integridade da segurança IEC 62061 (SIL 3), é automática. Todas as actividades motorizadas são realizadas e monitorizadas de forma fiável, permitindo a implementação de típicas funções de segurança com base na velocidade como velocidade de segurança limitada, monitorização da velocidade de segurança, monitorização da imobilização de segurança, direcção da rotação de segurança, aceleração/desaceleração de segurança, e assim por diante.

O codificador rotativo de segurança substitui soluções mecânicas de segurança

As inovadoras funções de segurança permitem que, em muitas aplicações, os dispositivos mecânicos de segurança convencionais, que estão sujeitos a desgaste, sejam substituídos por funções de software. Por exemplo, em armazéns com tectos altos, os dispendiosos amortecedores hidráulicos de fim de curso nas extremidades dos locais de armazenamento e os carris de recuperação de máquinas podem ser eliminados na totalidade. Além disso, é necessário menos espaço vazio e os veículos podem ser mais leves devido à menor desaceleração de travagem. Em combinação com uma unidade de controlo de segurança adequada instalada localmente ou no controlador da unidade, o RVK58S monitoriza o cumprimento com a rampa de desaceleração especificada (desaceleração limitada de segurança), assim como a velocidade de deslocação (velocidade de segurança limitada), da máquina de armazenamento e recuperação. No caso de algum dos limites configurados ser excedido, o sistema é travado com o auxílio da unidade ou (no caso de falha total da unidade) é accionado um travão mecânico no veículo.

As funções de segurança simplificam o arranque e a manutenção
A probabilidade de os operadores de máquinas sofrerem ferimentos é maior durante o arranque, a configuração e a manutenção, uma vez que estas actividades são, normalmente, realizadas directamente na zona perigosa. O codificador rotativo de segurança permite a implementação de muitas funções de segurança abrangentes que, por sua vez, permitem que estas actividades sejam realizadas em segurança, com um mínimo de esforço.

Resumo
Os fabricantes e operadores de máquinas são obrigados a cumprir os requisitos de segurança especificados na norma EN ISO 13849 e o primeiro codificador rotativo de funcionamento seguro a nível mundial, com um detector da posição absoluta suplementar, consiste numa preciosa contribuição para a implementação eficaz de soluções de accionamento seguras. O RVK58S combina-se na perfeição com conceitos de segurança modernos e facilita a demonstração, por parte de empresas de engenharia industrial e mecânica, de que os seus produtos estão em conformidade com o nível de desempenho (PL) ou com o nível de integridade da segurança (SIL) exigidos. Graças ao detector da posição absoluta integrado, o codificador é adequado para utilizações de carácter geral numa ampla variedade de soluções de accionamento, independentemente de estes terem por base motores síncronos ou assíncronos.

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