Испытание функциональной безопасности моторных приводов: СТО, СС1/СС2 & Время реакции на ошибку

Почему тестирование функциональной безопасности является отдельной дисциплиной от тестирования производительности

Большинство испытаний двигателей подтверждают то, что делает система привода — крутящий момент., КПД, тепловые характеристики. Тестирование функциональной безопасности подтверждает то, что оно делает когда что-то идет не так: достигает ли система и удерживает безопасное состояние в течение определенного времени, с количественной вероятностью неспособности сделать это. Для двигателей и приводов, используемых в машинах, робототехника, и любое применение в соответствии с IEC 61800-5-2 или система безопасности машинного оборудования (Iso 13849, МЭК 62061), это особый, категория испытаний, соответствующая сертификации, с собственной методологией.

Что на самом деле проверяет тестирование функциональной безопасности

• Безопасное отключение крутящего момента (СТО) ответ: Самая распространенная функция безопасности — проверка того, что при срабатывании STO, привод снимает энергию, создающую крутящий момент, с двигателя в течение заданного времени, и что остаточный крутящий момент во время перехода остается в безопасных пределах.
• Функции безопасного останова (СС1/СС2): Функции контролируемого останова, которые останавливают двигатель посредством контролируемого замедления перед отключением питания. (СС1) или удерживать позицию после этого (СС2) - каждый из них имеет определенные требования к времени и мониторингу, отличные от немедленного снятия крутящего момента STO.
• Безопасно ограниченная скорость/положение (СЛС/СЛП): Функции, позволяющие работать на пониженной скорости или в ограниченном диапазоне. (для доступа для обслуживания, совместная операция) одновременно отслеживая, чтобы фактическое состояние оставалось в пределах безопасного предела, срабатывание реакции безопасности в случае превышения
• Диагностический охват и время реакции на неисправность: Системы с рейтингом безопасности требуют количественного диагностического охвата внутренних неисправностей и ограниченного времени реакции на ошибку — при тестировании необходимо ввести репрезентативные условия неисправности и измерить фактическое время обнаружения и реакции по сравнению с сертифицированным значением.

Основные тесты функциональной безопасности двигателя/привода

1. Время срабатывания триггера STO до снятия крутящего момента

С двигателем под нагрузкой, срабатывает вход STO, и стенд измеряет фактическое время до снятия крутящего момента и любой остаточный крутящий момент или движение во время перехода, проверка производительности на соответствие сертифицированному времени отклика и ограничениям остаточного движения.

Ключевые показатели: Время от запуска STO до снятия крутящего момента, пиковый остаточный крутящий момент/смещение во время перехода.

2. Проверка управляемой остановки SS1/SS2

Стенд запускает функцию безопасного останова при различных начальных условиях скорости/нагрузки., проверка правильности соблюдения контролируемой рампы замедления и срабатывания STO или удержания положения в правильной точке согласно определению функции..

Ключевые показатели: Соответствие темпу замедления, время включения STO относительно обнаружения остановки.

3. Мониторинг пределов SLS/SLP и реагирование

Стенд перемещает двигатель по направлению к установленному безопасному пределу скорости или положения и превышает его., проверка правильности функции безопасности обнаруживает нарушение пределов и запускает заданную реакцию безопасности (обычно СТО) в течение необходимого времени реакции.

Ключевые показатели: Точность обнаружения на предельной границе, время реакции от нарушения пределов до реакции безопасности.

4. Внесение неисправностей и проверка диагностического покрытия

Типичные внутренние неисправности (режимы отказа датчика, неисправности силовой ступени, потеря сигнала энкодера) вводятся для проверки того, что диагностическая функция системы безопасности обнаруживает их и запускает правильную реакцию безопасности в течение сертифицированного времени реакции на ошибку — прямая проверка предположения о диагностическом охвате, лежащего в основе уровня полноты безопасности системы..

Ключевые показатели: Скорость обнаружения ошибок во введенном наборе ошибок, время реакции на тип неисправности.

5. Проверка независимости функций безопасности

Если функция безопасности должна быть независимой от стандартного пути управления двигателем (общее требование к архитектуре), тестирование подтверждает правильность функционирования реакции безопасности, даже если стандартный путь управления неисправен или не реагирует.

Ключевые показатели: Уровень успешности функции безопасности при намеренном отключении/неисправности стандартного пути управления.

Что это означает для выбора испытательного стенда

Тестирование функциональной безопасности требует точных, независимое измерение времени (не полагаясь на собственные сообщаемые значения привода), возможность применять реалистичные условия нагрузки и скорости при срабатывании функций безопасности, и возможность внесения ошибок отдельно от обычной последовательности тестирования — специализированная возможность, наложенная поверх обычного тестирования производительности., требуется для любой системы двигателя/привода, сертифицированной в соответствии с IEC 61800-5-2, Iso 13849, или МЭК 62061.

Если вашей команде требуется проверка функциональной безопасности систем двигателя/привода наряду с тестированием производительности, поговорите с нашей командой инженеров о настройке последовательностей испытаний для вашего целевого уровня полноты безопасности.