標準テクノロジーとセーフティテクノロジーを１つのシステムに
ドライブ制御とモーションコントロールのための
Safety Integrated
オートメーションおよびドライブテクノロジー
における Safety Integrated
メリット • 高度なセーフティ機能: センサから評価ユニットを経由しアクチュエータまでの すべてを統合 • 非常に優れた費用対効果: ハードウェア数と設置コストの削減による • 容易なシステムの接続: 標準フィールドバス経由でのセーフティ通信による • 効果的で迅速な診断: 機械装置およびプラントの可用性が向上 • 製品、システム、ソリューションおよびサービス: あらゆるものを一括提供 • 生産性の向上: ‒ 迅速なトラブルシューティングと包括的な診断機能 によりダウンタイムを短縮 ‒ 製品は適切なセーフティ規格に準拠した認証を取得 済み ( 20 ... 22 頁の表を参照) ‒ オペレータによる介入後の迅速なシステムの再起動 今日、機械装置やシステムは益々フレキシブルで生産性が 高いものになっています。にもかかわらず、機械装置は関 係各国の安全要件を満たす必要があり、オペレータを危険 にさらすものであってはいけません。 従来の安全技術は、ここでは限界です。統合された安全技 術を使用すると、今日の要件を満足させることができま す。統合された安全機能を使用することで、高速応答でシ ンプルな配線が実現され、費用対効果の優れた全く新しい セーフティコンセプトが実現できます。これは、安全性と 生産性が同時に改善されることを意味します。シーメンス は、安全のための総合的なコンセプトを作ることが出来る 様々な製品を提供しています。 シーメンスの統合安全技術には、次のような特徴がありま す: • セーフティセンサから開閉装置、コントローラ、通信、 ドライブに至るまでの豊富な製品群を一括で提供 • 標準オートメーションとドライブテクノロジーへのセー フティテクノロジーの統合 • 共通したエンジニアリング • 標準フィールドバス経由での信頼性の高い通信 オートメーション・ドライブテクノロジーにおける Safety Integrated安全に検出
安全に評価
安全に応答
◾ SIRIUS ポジションスイッチ ◾ SIRIUS 積層信号灯 ◾ SIRIUS 非常停止ボタン ◾ SIRIUS スタントスティルモニタ ◾ ASIsafe モジュール ◾ SIRIUS セーフティリレー ◾ SIRIUS MSS モジュラーセーフティ システム ◾ ASIsafe セーフティモニタ ◾ SIMATIC fail-safe コントローラ ◾ SIMATIC fail-safe I/Os◾ ET 200 ◾ SINUMERIK 840D sl ◾ SINUMERIK 828D ◾ SIRIUS コンタクタ ◾ SIRIUS モータスタータ ◾ SIRIUS コンパクトスタータ ◾ SINAMICS G110D/G120/G120D/ G130/G150 ◾ SINAMICS S110 ◾ SINAMICS S120/S150
安全に通信
Safety Integrated
任意のオートメーションタスク用にカスタマイズされたセーフティソリューション
小・中規模のオートメーションタスクのための スタンドアローンのセーフティソリューション 小規模オートメーションソリューションの多くの事例では 数少ないセーフティ関連コンポーネントを評価するユニッ トに配線するだけで十分です。この実装には SIRIUS 3SK1 安全リレーまたはモジュラー構造の SIRIUS 3RK3 セーフ ティシステムを使用することができます。非稼働時間や速 度の監視などの特殊機能を備えた SIRIUS 3TK28 は、セー フティ機能のないドライブを含むアプリケーションの監視 に使用することができます。広範なプラントでは、AS-i セーフティモニタが AS-interface 経由でのセーフティ関連 信号の評価に適しています。 SIMATIC を含む製造オートメーションのための 統合セーフティソリューション SIMATIC オートメーションシステムは、産業オートメー ションにおけるセーフティ関連のプロセスの処理および調 整で中心的な役割を果たすもので、今日では多くの事例 で標準となっています。Safety Integrated ポートフォリオ は、アプリケーションを完全に設計できるように、これら のラインに沿って調整されます: SIMATIC システムは、 シーメンスのドライブテクノロジー (SINAMICS, SIMATIC ET 200) や低圧コントローラ、制御機器 (SIRIUS) やセンサ との組み合わせで問題なく動作します。通信は PROFIsafe 対応の PROFIBUS または PROFINET 経由で確立されます。 SINUMERIK を含む工作機械のための 統合セーフティソリューションSINUMERIK Safety Integrated の内蔵セーフティ機能は、工 作機械の領域で使用されます。これらは冗長化された方法 で NC1) に統合され、ドライブと内部 PLC は、速度、停止状 態や位置の監視に使用されます。このような監視は、機械 装置やシステムの危険域が遮断されていない場合、このよ うな監視が必要です。しかし、テストモードまたは製造 モードでさえ、効果的なオペレータのみならず、ツール、 材料や機械装置も保護します。 1) NC: 数値制御 豊富なセーフティ関連コンポーネントにより、シーメンスはほとんどすべてのアプリケーションにカスタマイズされた セーフティソリューションを提供することができます：これには単純なオートメーションタスクのスタンドアローン ソリューションと総合オートメーションアプリケーションで上位コントローラを含む統合ソリューションが含まれます。 機械装置やシステムでは、自動化された動作は非常に大きな潜在リスクです。 G_PM21_DE_00106 スタンドアローンソリューション SIMATIC を含む統合セーフティソリューション SINUMERIK を含む統合セーフティソリューション PROFIBUS SIRIUS ポジションス イッチ SIRIUS EMERGENCY STOP エン コーダ SIRIUS モジュラー セーフティ システム SIRIUS 速度 モニタ SIRIUS コンタクタ SINAMICS ドライブ PROFINET/PROFIsafe PROFINET/PROFIsafe SIRIUS ポジション スイッチ SIMATIC ET 200S SIRIUS EMERGENCY STOP SIMATIC S7-300/400F SINAMICS ドライブ とモータスタータSIMATIC ET 200S G_NC01_EN_00569 PROFINET/PROFIsafe PROFINET 産業用 Ethernet SIMATIC ET 200S とモータスタータ SINUMERIK 840D sl SINUMERIK オペレータ パネルと機械制御パネル G_NC01_EN_00570 SIMATIC ET 200 SIMATIC ET 200
従来のセーフティテクノロジー
ドライブの内蔵セーフティ機能のメリット
電気駆動のアセンブリ装置や機械装置は、多くの場合、大 きな潜在リスクの原因となります。電動のこぎり、ローラ やスピンドルなどの回転ユニットは、重大なまたは致命的 な傷害の原因となる場合があります。同じことがハンドリ ング軸や機械スライドのようなリニアモーションの機械ユ ニットにも言えます。オペレータの安全性を保証する対策 はそれぞれの国別の法規で規定されています。 内蔵セーフティ機能を備えていないドライブを使用する場 合は、以前コンタクタや安全リレー、インターロック回路 などの追加ハードウェアコンポーネントによりオペレータ 保護が行われていました。危険な状態では、先ずシステム 電源が遮断され、その後再起動される必要がありました。 これにより、場合によっては長い非稼働時間が発生し、生 産性に悪い影響が及ぼされます。最悪の場合には、オペ レータがセーフティデバイスを無効化しようという誘惑に 駆られます。 今日のドライブは、セーフティ機能を益々内蔵するように なっています。内蔵セーフティテクノロジーを備えたドラ イブを使用することは、以前は必要とされた電気機械的コ ンポーネントに関連する配線コストを削減できるというこ とを意味します。セーフティ関連の信号でさえ標準の フィールドバスで伝送されるため、配線の複雑さが解消さ れ、コストが削減されます。これによりセーフティコンセ プトの実装が大幅に簡略化されます。システムコストは、 コンポーネント数の減少および配線の複雑さの解消により 削減されることになります。更に、制御盤内のスペースの 節約も行うことができます。 内蔵セーフティ機能により安全に監視されている間に、機 械装置が有効状態を継続するという、大幅に効率的なセー フティコンセプトの実装が可能になります。結果としても たらされる非稼働時間の短縮により、数多くの事例で生産 性の向上がもたらされます。内蔵セーフティテクノロジー により改ざんリスクが低下するために、偶発的なイベント に対する高度な保護が提供されます。 認証を取得した内蔵セーフティ機能の使用により機械装置 に必要なセーフティカテゴリーの認証が容易になります。 認証された機能により据え付けおよび試運転が迅速になり ます。 テュフ (TÜV) 認証を取得したセーフティ評価ツールにより 機械装置のセーフティ機能を評価する際にユーザサポート が提供されます。 www.siemens.com/safety-evaluation-tool. 内蔵セーフティテクノロジーにより、コンポーネント数が減り、配線コストが削減されます。 セーフティテクノロジー セーフティ テクノロジー 応答 オートメーション コントローラ 従来のバスシステム 分散制御型 I/O ドライブ エンコ ーダ コンタ クタ G_PM21_EN_00109内蔵セーフティテクノロジー
G_NC01_EN_00572 オートメーションに統合されたセーフティテクノロジー 評価 応答 フェールセーフコントローラ PROFINET/PROFIsafe 分散制御型 I/O と フェールセーフ モジュール セーフティ機能内蔵 ドライブセーフティコンセプトは、先ずセーフティ関連のイベント (処理要求) を記録し、それを評価した後に、それに応じた 応答を行うという考えに基づいて実装されます。これを目 的とする、使用可能なシーメンスのコンポーネントは、2 ページの表で見つけていただけます。フェールセーフドラ イブには、セーフティ関連のイベントに対する可能な応答 としてユーザに提供される「内蔵セーフティ機能」という 電源への接続を遮断する必要がないドライブを安全に停止 する機能。これには以下の機能が含まれます:
• Safe Torque Off (STO):
この機能により、モータ軸がトルクを供給することがで きなくなります。 • Safe Stop 1 (SS1): この機能により、STO 機能が有効になる前に、ドライブ が能動的に制動されます。危険な場合には、この機能を 使用して、高い運動エネルギーを伴うドライブを極めて 迅速に停止状態に移行させることができます。 • Safe Stop 2 (SS2): SS1 機能と同様に、SS2 機能により、ドライブが能動的 に制動されます。但し、停止状態では SOS 機能が STO 機能の代わりに使用されます。SS1 機能と同様に、危険 な状況下でも高い運動エネルギーを伴うドライブを極め て迅速に停止状態に移行せることができます。
• Safe Operating Stop (SOS):
STO 機能の代わりに、SOS 機能を使用することができま す。STO 機能と異なり、モータはトルク生成を完全には 停止しません。代わりに、ドライブは位置制御状態を継 続したまま、その位置を維持します。ゼロ速を検出する ために常時監視が行われます。 • 安全ブレーキ管理 (SBC/SBT):
安全ブレーキ管理は、safe brake control (SBC) 機能と safe brake test (SBT) 機能で構成されます。安全に制御・ 試験されたブレーキを安全に監視されるドライブと組み 合わせることで、垂直軸の降下保護のための停止システ ムが構築されます。
ドライブのモーションを安全に監視する機能: • Safely Limited Speed (SLS):
この機能により、ドライブによる 1 つまたは複数の指定 モータ速度の超過が監視されます。 特徴があります。シーメンス社製ドライブで利用可能な最 も重要なセーフティ機能は、以下のページに記されていま す。すべての機能の機能安全は、可変速ドライブシステム に関する国際規格 IEC 61800 のパート 5-2 で定義された要 件を満たします。
• Safe Speed Monitor (SSM):
この機能により、指定速度到達エラーが報告されます。 ドライブの自律応答は発生しません。
• Safe Direction (SDI):
この機能により、指定されたドライブモーション / 回転 方向が確実に監視されます。
ドライブの位置を安全に監視する機能: • Safely Limited Position (SLP):
この機能により、指定位置の超過が防止されます。この ため、作業域 / 保護ゾーンの制限解除またはトラバース 範囲制限の軸毎での実現が容易になります。 • Safe Position (SP): この機能により、ドライブの安全な位置実績値が上位コ ントローラ (F-SPS) に伝送されます。例えば、Safe Cam (SCA) 機能をそこで実装することができます。ドライブ が指定位置範囲内にある場合、SCA 機能により、安全信 号が出力されます。この機能は、指定軸の確実な範囲認 証の実装に使用可能です。SP 機能は、F コントローラに おける複数軸間のセーフティコンセプトの実装のために 使用できます。 他のセーフティ機能は、特に電算化された数値制御コント ローラ SINUMERIK と組み合わせた工作機械のセーフティ ソリューションで利用可能です。 • 安全プログラマブルロジック: 安全プログラマブルロジックを使用してセーフティ関連 のセンサおよびアクチュエータを外部評価ユニットなし に直接コントロールユニットの I/O に接続し、ソフト ウェアを使用してそれらを評価することができます。
最も重要なドライブの内蔵セーフティ機能
可能なアプリケーション領域の説明とお客様のメリット
ドライブの内蔵セーフティ機能は、大きく 3 つのグループに区分することができます:最も重要なドライブの内蔵セーフティ機能
可能なアプリケーション領域の説明とお客様のメリット
Safe Torque Off (STO)
STO 機能は、最も一般的かつ基本的なドライブに内蔵され るセーフティ機能です。この機能により、トルクを生成す るエネルギーがモータに働く事が出来ないということが保 証され、不意の起動が防止されます。 効果 この機能は、EN 60204-1 の § 5.4 に準拠して、ドライブの 不意の再起動を防止するメカニズムです。STO 機能により ドライブパルスが安全に無効化されます。ドライブは確実 にトルクオフ状態に至ります。この状態はドライブで内部 的に監視されます。 アプリケーション STO 機能には、ドライブがトルク生成エネルギーを供給で きなくなるという即時効果があります。STO 機能は、ドラ イブが十分に短い時間に負荷トルクまたは摩擦により停止 状態に到達する場合やドライブのフリーラン停止が安全性 に影響を及ぼさない場合に使用することができます。 STO 機能では保護扉の開放中でも安全な作業が可能になる ため (インターロック再起動)、例えば、ハンドリング、コ ンベアテクノロジーの移動軸を含む機械装置 / システムで 幅広く使用されます。 お客様のメリット 電気機械式のスイッチギアを使用する標準的なセーフティ テクノロジーと比較して、内蔵された STO セーフティ機能 により、個々のコンポーネントやそれらの配線およびサー ビスに必要な手間が省かれます。高速の電子的切り替え時 間のために、この機能により、電気的機械コンポーネント で構成される従来のソリューションよりも応答時間が短く なります。 Safe Stop 1 (SS1) SS1 機能は、モータを迅速かつ安全に停止させ、その停止 状態到達後にモータがトルクを生成しないモードに切り替 えるものです。つまり、STO 機能が有効になるということ です。 効果 SS1 機能は、EN 60204-1 の停止カテゴリー 1 に準拠して ドライブを安全に停止するものです。SS1 機能が選択され ると、ドライブは自律的に急停止ランプに沿って制動する ことになります。設定された安全遅延時間が経過すると、 自動的に、Safe Torque Off および Safe Brake Control 機能 (イネーブルされている場合) が有効になります。 アプリケーション SS1 機能は、セーフティ関連のイベント (処理要求) 発生時 にドライブが可能な限り迅速に停止し、その後 STO 状態 (例: 非常停止ボタンの場合) に移行しなければならない場 合に使用されます。 このように、オペレータの安全のために大きな遠心力がか かる質量を停止状態に移行させる、または、高速回転中の モータを可能な限り迅速に停止するために使用されます。 代表的なアプリケーションには以下が含まれます: • ソー、グラインダー、遠心分離機、スタッカクレーン、 ワインダ お客様のメリット SS1 でのドライブ停止により、危険性の低下、機械装置の 生産性の向上と機械装置内の安全クリアランスの縮小が実 現できます。これは、STO 機能の単独仕様と異なる、ドラ イブの能動的停止によるものです。モータを停止するため の複雑で、摩耗しがちな機械的ドライブが基本的に不要に なります。
Safe Operating Stop (SOS) SOS 機能により、停止されたモータはその位置を維持し、 ドライブコントローラがそれを監視することになります。 効果 SOS 機能は、安全停止状態監視に相当します。ドライブコ ントローラは、運転を継続します。そのため、モータが現 在の位置を維持するための十分なトルクを供給することが できます。現在位置が確実に監視されます。セーフティ機 能 SS1 や SS2 と違い、速度設定値が自動的にドライブによ り影響されるということはありません。SOS が有効になる と、上位コントローラは、パラメータ設定された時間内に ドライブを停止状態に移行させ、その後位置設定値を維持 させます。 アプリケーション SOS 機能は、一定の加工段階の間、機械装置または機械装 置の一部が安全に停止状態にある必要があり、これと同時 に、ドライブが保持トルクを提供しなければならないよう なアプリケーションに理想的なソリューションです。 ドライブは負荷トルクにも拘わらず、確実に現在の位置を 維持します。SS1 や SS2 機能と違い、このような場合、ド ライブは自動的に制動することがありません。設定可能な 遅延時間内に上位コントローラが同期制御グループとして 関連軸をフリーラン停止させることが想定されています。 これは、機械装置または製品 / 加工品の破損を防止するた めに使用可能です。SOS 機能は、ワインダ、コンバーティ ング、包装機械や工作機械などで幅広く使用されます。 お客様のメリット 発生する可能性がある反力にも拘わらず、軸を一定の位置 に維持するための機械的コンポーネントが不要です。切り 替え時間が短く、ドライブ / 位置制御が常に有効であるた め、セットアップおよび非稼働時間が短縮されます。SOS 機能の励磁後の軸の再較正が不要です。軸は SOS 機能の無 効後に直ちに移動可能になります。 Safe Stop 2 (SS2) SS2 機能は、モータを迅速かつ安全に停止状態に移行させ るものです。停止状態到達後 SOS 機能が有効になります。 効果 Safe Stop 2 機能は EN 60204-1 の 停止カテゴリー 2 に準 拠して、ドライブを安全に停止させます。SS2 機能が選択 されると、ドライブは急停止ランプに沿って自律的に停止 します。SS1 機能と違い、自動速度制御はその後も操作可 能な状態を継続します。つまり、モータはゼロ速を維持す るのに必要なフルトルクを供給できるということです。こ の停止状態は、安全に監視されます (Safe Operating Stop 機能)。 アプリケーション SS1 機能と同様に SS2 機能は、モータの可能な限り最速の 減速を保証するものです。しかし、モータ電源は遮断され ず、外部からの力が加えられたとしても制御システムによ り停止状態からの動作が防止されています。SS2 機能は、 製造機械や工作機械など、幅広いアプリケーションで使用 されます。 お客様のメリット SS2 機能により迅速な軸の停止が保証されます。このセー フティ機能が選択解除されてもコントローラは有効な状態 を継続するため、生産運転を基準検索なしに継続させるこ とができます。これにより短いセットアップ、非稼働時間 および高い生産性が保証されます。
最も重要なドライブの内蔵セーフティ機能
可能なアプリケーション領域の説明とお客様のメリット
Safe Brake Control (SBC)
SBC 機能は、保持ブレーキの制御を安全に実行するもので す。SBC 機能は、常に STO 機能と同時に有効になります。 効果 消磁状態で有効な保持ブレーキは、安全な 2 チャンネルテ クノロジーを使用して制御・監視されます。この 2 チャン ネル制御により、制御/信号ケーブルで絶縁故障が発生して もブレーキを引き続き操作することができます。この種の 故障はテストパルスにより早期に検出されます。 アプリケーション SBC 機能は、例えば、重力によるトルクレス状態の軸の動 作を防止するために、STO 機能または SS1 機能と共に使用 されます。 お客様のメリット この機能により、外部ハードウェアの使用と関連する配線 の手間も省かれます。
Safe Brake test (SBT)
SBT 機能は、一定間隔で制動機能テストを行うものです。 効果 摩耗しがちなブレーキの所期機能は、閉鎖されたブレーキ に対して増大するトルクという形で、安全にテストされま す。例えば、ブレーキと外部ブレーキという 2 つのブレー キを各ドライブの異なるテストトルクでテストすることが できます。 アプリケーション SBT 機能は、SBC 機能と組み合わせた安全ブレーキの実装 に適切です。 お客様のメリット この機能により、制動機構の故障や摩耗が特定されます。 制動効果の自動試験によりプラント / 機械装置のメンテナ ンスコストが削減され、安全性と可用性が改善されます。 SBT 機能は、IEC 61800-5-2 に記載されたセーフティ機能 よりも優れています。
Safely Limited Speed (SLS) SLS 機能は、ドライブがプリセットされた速度リミットを 超過しないことを保証するものです。 効果 ドライブが確実に速度を監視します。プリセットされた速 度リミットを超過する場合、コンフィグレーションで定義 された故障応答が開始されます。 アプリケーション SLS 機能は、危険域に立ち入るオペレータの安全が機械装 置の減速によってのみ保証される場合に使用されます。 SLS 機能を使用する場合、先ず減速が行われ、その後に偶 発的な設定速度リミットの超過を防止する安全監視が有効 になります。代表的な例としては、オペレータがメンテナ ンスやセットアップのために機械装置の危険域に立ち入 らなければならないような事例が挙げられます。代表的 な SLS 機能の使用は、オペレータが手動で材料を機械装置 に掛けるワインダです。オペレータへの危害を防止するた めに、ローラは安全な、減速された速度でのみ回転できま す。SLS 機能は、多くの場合、2 段階のセーフティコンセ プトの一部としても使用されます。オペレータが危険域外 にいる間に SLS 機能は有効になり、ドライブは潜在リスク が高い、狭い危険域でのみ停止します。SLS は、オペレー タだけでなく、例えば、最大速度の超過が発生してはいけ ない場合、機械装置の保護にも使用することができます。 お客様のメリット SLS 機能は、非稼働時間の大幅な短縮、セットアップの容 易化や迅速化に役立ちます。実現される全体的な効果は施 設の稼働率の向上に示されます。更には、速度監視などの 外部コンポーネントを省くことができます。
Safe Speed Monitor (SSM)
SSM 機能は、ドライブが指定された速度 / 送り速度未満で 動作する場合に警告を出力します。スレッシホールド未満 の状態が継続する場合には、この機能によりセーフティ信 号が出力されます。 効果 速度値がパラメータでの設定レベルを下回る場合、セーフ ティ信号が生成されます。これは、例えば、セーフティコ ントローラでの状況に応じたプログラミングによる故障な どのイベント応答処理に使用することができます。 アプリケーション SSM 機能を使用すると、最も単純な事例では、危険でない 速度リミットを下回る場合、安全扉を解錠することができ ます。別の事例としては、設定速度未満のみが入力されな ければならない遠心分離機が挙げられます。 お客様のメリット SLS 機能と異なり、速度リミット超過時のドライブに依存 した故障応答はありません。セーフティ関連のフィードバ ックがセーフティコントロールユニットで評価されるため に、ユーザによる状況への適切な対応が可能になります。
最も重要なドライブの内蔵セーフティ機能
可能なアプリケーション領域の説明とお客様のメリット
Safe Direction (SDI)
SDI 機能は、ドライブが指定された方 向へのみの回転を保証するものです。 効果 現時点で監視されているモーション / 回転方向の差が確実に検出され、コン フィグレーションされたドライブ依存 の故障応答が開始されます。オプショ ンとして、1 または 2 つの動作方向を 監視することができます。 アプリケーション SDI 機能は、ドライブが 1 方向にのみ 回転可能な場合に使用されます。代表 的なアプリケーションは、機械装置が 安全な方向へ、つまり、オペレータの 反対の方向へ移動する場合に、オペ レータの危険域への立ち入りが可能に なります。この状況下で、オペレータ は作業域で材料の供給や除去を安全に 行うことができます。 お客様のメリット この機能により、速度監視などの外部 コンポーネントの使用やそれに関連す る配線の手間が省かれます。機械装 置がオペレータから離れる方向に動く 間、危険域を開放することで生産性が 向上します。SDI 機能がなければ、材 料の供給または除去の間、機械を安全 に停止する必要があります。
Safely Limited Position (SLP) SLP 機能は、軸の常時監視により、許 容されたトラバース範囲内に軸を確実 に維持するものです。 効果 SLP 機能が有効になると、コンフィグ レーションされたソフトウェアリミッ トスイッチで制限されるトラバース範 囲が安全に監視されます。許容された トラバース範囲を外れる場合、故障応 答が開始されます。運転中でも、2 つ のトラバース範囲をトグルすることが 可能です。 アプリケーション SLP 機能は、例えば、材料の供給や除 去のために、機械装置のオペレータが 保護 / 危険域に立ち入る必要があるア プリケーションで使用されます。例え ば、スタッカクレーン、ガントリク レーン、マシニングセンタの場合、軸 位置を監視することで、軸の安全域へ の立ち入りによるオペレータの危険曝 露を確実に回避することができます。 お客様のメリット SLP 機能は、非常に効率的な保護域の 監視に使用することができます。この 機能により、ハードウェアリミットス イッチなどの外部コンポーネントの使 用や関連する複雑な配線の手間が省か れます。オーバーシュートへの応答時 間が短いため、セーフティクリアラン スを縮小することができます。 Safe Position (SP) SP 機能は、安全に決定されたドライ ブの位置実績値を安全 PROFIsafe 通信 経由でセーフティコントローラに伝送 するものです。 効果 ドライブ内でリミット値に対する現在 の位置実績値を監視し、オーバー シュートに対するドライブの自律的応 答を開始する SLP 機能と異なり、SP 機能は、現在の位置実績値をセーフ ティコントローラに通信するもので す。監視機能は、この場合フレキシブ ルな方法で実装することができます。 アプリケーション カスタマイズされたセーフティコンセ プトは SP 機能で更に発展させること ができます。この機能は特にフレキシ ブルなセーフティ機能が必要とされる 機械装置に適しています。これは、安 全機械リミット (SCA) で、例えば、安 全で軸固有の範囲認識を実装するため に広範なアプリケーションで使用する ことができます。SP 機能は、軸交差 のセーフティコンセプト、多次元保護 領域およびゾーンコンセプトの設計に も使用可能です。 お客様のメリット 保護域の監視のための追加のセンサま たは外部安全エンコーダの取り付けや 評価が不要になります。 SP 機能は IEC 61800-5-2 に記載され るセーフティ機能よりも優れた機能 です。 S1 o S2 o S2 u S1 u 選択 切り替え
内蔵セーフティ機能付き
ドライブおよびモーションコントロールシステム
実際に、モーションプロファイルに応じて、非常に広範な コンポーネントがモータの制御と給電に使用されます。 これを念頭に、シーメンスは各アプリケーションプロファ イルのための効果的なセーフティコンセプトの経済的な実 装を可能にする内蔵セーフティ機能を備えた総合的な製品 ポートフォリオを提供しています: • モータの可変速運転用インバータ • 正確でダイナミックな位置決めおよびモーションコント ロールタスク用ドライブ • 工作機械および製造機械のパス制御用数値制御 以下の表は、どの製品がどのアプリケーションに使用可能 であるのかを示す一覧です。それぞれの製品の詳細は以下 の章に記されています。可変速
アプリケーション
高性能モーション
コントロール
アプリケーション
製造機械の
数値制御
用途 コンベアシステム、 ポンプ、押出機、 ミキサ、アグリゲート 製造機械 一般機械およびプラント エンジニアリング 工作機械 / 製造機械 運転モード 加速 / 制動ランプでの on / off 操作、 可変速での連続運転 高速度精度での連続使用、 頻繁な加速 / 減速を伴う サイクリック運転、 位置決め、 モーションコントロール 複数の送り軸の補間運転、 スピンドル速度制御 ダイナミック / 速度精度 平均レベル 高 / 最高レベル 高 / 最高レベル 開 / 閉ループ制御 V/f 制御、 ベクトル制御 V/f 制御、 ベクトル制御、 サーボ制御 サーボ制御、 補間 製品 インバータ • SINAMICS G120C • SINAMICS G120 • SINAMICS G110D • SINAMICS G110M • SINAMICS G120D • SINAMICS G130 • SINAMICS G150 位置決めドライブ • SINAMICS S110 高性能モーションコント ロールアプリケーション用 ドライブ • SINAMICS S120 • SINAMICS S150 工作機械 / 製造機械用 オートメーションシステム • SINUMERIK 840D sl • SINUMERIK 828D 内蔵 セーフティ機能 20 – 22 ページの表を参照 追加情報: www.siemens.com/sinamics www.siemens.com/sinumerik可変速アプリケーション用の
フェールセーフインバータ
インバータは可変速のモータを駆動するために使用されま す。代表的な用途は、可変速モータの駆動が必要とされる 標準的なアプリケーションです: ポンプ、ファン、コンプ レッサ、コンベアアプリケーション。しかし、インバータ は、押出機、ミキサ、破砕機や巻上機の駆動にも使用され ます。シーメンスは、異なる主要アプリケーションのため の様々なタイプの包括的なインバータシリーズを提供して います。これらには、Safe Torque Off (STO) のような基本 的な内蔵セーフティ機能だけでなく、高性能の内蔵セーフ ティ機能も備わっています。すべての SINAMICS G120 イ ンバータには標準で STO が備わっています。このフェール セーフのコントロールユニットは、エンコーダなしでの運 転のための広範なセーフティ機能を提供します。 SINAMICS G130 / G150 インバータには、標準で STO、SS1 や SBC 機能が備わっています。他の包括的なセーフティ機 能は、ソフトウェアライセンスにより有効化されます。 セーフティ機能は PROFIsafe プロファイル対応の PROFI-BUS DP または PROFINET で制御されます。上位コントロー ラとのデータ交換では、コントローラによるインバータの セーフティ機能のトリガ、インバータによるコントローラ へのセーフティ機能の状態通知を行うメッセージフレーム が利用可能です。これらのセーフティ機能はオンボードの フェールセーフ入力を介してローカルで制御することもで きます。STO 用のフェールセーフ入力がこの目的のために 標準的なコントロールユニットに装備されています。フェ ールセーフのコントロールユニットにフェールセーフ入力 があります。これらにより、複数のセーフティ機能が直接 制御できます。 内蔵セーフティ機能は、ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 お よび性能レベル (PL) d、IEC 61508 または IEC 61800-5-2 に準拠した安全度水準 (SIL) 2 の要件を満たしています。 これにより、機能安全の必要不可欠な要件を簡単かつ経済 的に実装することができます。 お客様のメリット: • 高度な安全性: ドライブに内蔵されたセーフティ機能に より、フレキシブルなセーフティコンセプトがサポート され、応答時間が非常に短くなります。 • 検証作業の軽減: 認証済みコンポーネントの採用による 機械安全の検証の簡略化 • 大きな経済的効果: 内蔵セーフティ機能でのハードウェ ア数削減、省スペースと据え付け / 設置コストの削減 • 可用性の向上: 電磁的な影響を受けやすい摩耗する電気 機械式コンポーネントはもはや不要SINAMICS G120C、G120 (集中制御型のインバータ) と
SINAMICS G120D (分散制御型のインバータ) SINAMICS G130 / SINAMICS G150 – 中・大容量インバータ
PROFINET SINAMICS G120 SINAMICS G120C SINAMICS G130 SINAMICS G150 SINAMICS G120D ◾ SINAMICS G110M 分散制御方式のモータ取付型インバータ、 出力範囲 0.37 ... 4 kW ◾ SINAMICS G120D 分散制御型に必要な高い保護等級を備えた、 小容量 0.37 ... 7.5 kW の単機ドライブ用インバータ ◾ SINAMICS G120 モジュラー構造 / 制御盤取り付け型、 小・中容量 0.37 ... 250 kW の単機ドライブ用 フレキシブルなインバータ ◾ SINAMICS G120C モジュラー構造、 出力容量 0.55 ... 18.5 kW のコンパクトなインバータ ◾ SINAMICS G130 モジュラー構造、 中・大容量 75 ... 800 kW の単機ドライブ用 インバータ ◾ SINAMICS G150 一体型、 中・大容量 75 ... 2,700 kW のインバータ制御盤 PROFINET/PROFIsafe
過酷な要件を伴う
1 軸および多軸アプリケーション用
高性能ドライブ
シーメンスは、あらゆるタイプの過酷な要求を伴うアプリ ケーションのためのセーフティ機能を内蔵したドライブを 提供しています。(多くの場合でみられる) 高速動作、大き な力、(時折見られる) ダイナミックに移動する大質量を考 慮すると、内蔵セーフティ機能の短い応答時間により、従 来のセーフティコンセプトに比べてすっと高度な人や物に 対する保護も提供されます。更に、これまでは実装が難し いとされていた全く新しいセーフティ機能により、革新的 なセーフティコンポーネントの低コストでの実装が可能に なります。SINAMICS S ドライブは、以下のようなダイナ ミックかつ再現性のある運転を含む任意のアプリケーショ ンで使用することができます: • 金属加工、木材、ガラス、セラミック産業 • 印刷機械 • 工具交換機、位置決め軸 • 追尾式ソーラパネル • 包装機械 • プラスチック成形機 • 繊維機械 • 抄紙機 • ハンドリング、組み立てシステム • 圧延機 • 試験機 • 遠心分離機 • 巻上機、エレベータ、クレーン • クロスカッターと剪断機 • ベルト / ローラ / チェーン • プレス • ケーブルウィンチ 内蔵セーフティ機能は、ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3、 性能レベル (PL) d および IEC 61508 または IEC 61800-5-2 に準拠した安全度水準 (SIL) 2 の要件を満たしています。 これにより、機能安全の必要不可欠な要件を容易かつ経済 的に実装することができます。 お客様のメリット: • 高度なセーフティ: ドライブに内蔵されたセーフティ機能 によりフレキシブルなセーフティコンセプトがサポート され、非常に短い応答時間が提供されます。 • 僅かな検証確認作業: 認証取得済みコンポーネントによる 機械装置の安全性検証の簡略化 • 大きな経済的効果: 内蔵セーフティ機能でのハードウェア 数削減、省スペースと据え付け / 設置コストの削減 可用性の向上: 電磁的な影響を受けやすい摩耗する電気機 械式コンポーネントはもはや不要SINAMICS S110、S120 および S150 SINAMICS S110 / S120 / S150 コンフィグレーション例 他のセーフティコンポーネントと共に、SINAMICS ドライ ブは、ハードワイアリングまたは PROFIsafe プロファイル 対応の標準フィールドバスで、単純な方法で最高レベルの セーフティ要件を満たすオートメーションソリューション に統合することができます。ドライブは、フェールセーフ 入 / 出力経由でも制御することができます。 以下のドライブが使用可能です: ◾ SINAMICS S110 出力範囲 0.12 ... 90 kW の 簡易位置決めタスク用 1 軸ドライブ ◾ SINAMICS S120 出力範囲 0.12 ... 4,500 kW の 過酷な要求を伴う高性能 1 軸および多軸アプリケーション用 モジュラードライブシステム ◾ SINAMICS S150 PROFINET/PROFIsafe SIMATIC HMI G_NC01_EN_00564 SIMATIC S7-300 CPU 317TF SINAMICS S120 と CU 320-2 SINAMICS S110 SINAMICS S150
SIMOTION は、3 つの異なるプラットフォームで ご利用いただけます: ◾ SIMOTION P オープンな IPC ベースの モーションコントロールシステム ◾ SIMOTION C SIMATIC S7-300 の機械構造を採用した モジュラーコントローラベース ◾ SIMOTION D SINAMICS S120 ブックサイズに直接統合された コンパクトなドライブベース SIMOTION により最大限のフレキシビリティが提供され、 集中制御型または分散制御型のマシンコンセプトが可能に なります。多様な性能仕様のおかげで、SIMOTION により 高度な拡張性が提供されるため、機械要件に合わせたオー トメーションのカスタマイズがこれまで以上に容易になり ます。 SIMOTION の新しいシステムアプローチにより、1 台のコ ントローラで、PLC でのモーションコントロールとテクノ ロジー機能が完璧に組み合わせられます。SIMOTION D に は SINAMICS S120 のドライブ制御も統合されています。 このように SINAMICS S120 のすべてのセーフティ機能も SIMOTION D でご利用いただけます: • ドライブを安全に停止させ、停止状態を監視する機能 • 確実なモーション監視機能 • 確実な位置監視機能 SIMOTION は、広範な産業領域におけるモーション コントロールタスクのために試行錯誤が重ねられた コントローラです: • 包装産業 • プラスチック加工 • ガラス加工 • 木材加工 • 金属成形 • 繊維産業 • 印刷産業 • コンバーティング • 一般機械製造、など
高性能モーションコントロール
アプリケーション
セーフティ機能は、安全 I/O、あるいは、PROFINET または PROFIBUS に基づく PROFIsafe 安全通信プロファイルを介 して制御することができます。この場合、SIMOTION は、 PROFIsafe メッセージフレームを介して、この基盤にある SINAMICS ドライブと SIMATIC F-CPU の通信をサポートし ます。 内蔵セーフティ機能は、ISO 13849-1 Cat. 3 や 性能レベル (PL) d、IEC 61508 または IEC 61800-5-2 準拠の安全度水準 (SIL) 2 の要件を満たしています。これにより、機能安全の 必要不可欠な要件を容易にかつ経済的に実装することがで きます。 お客様のメリット: • 高度なセーフティ: ドライブ内蔵の機能はフレキシブル なセーフティコンセプトをサポート、非常に短い時間で の応答 • 僅かな検証確認作業: 認証取得済みコンポーネントによる 機械装置の安全性検証の簡略化 • 大きな経済的効果: 内蔵セーフティ機能によるハードウェ ア数の削減、省スペース、設置コストの削減 • 可用性の向上: 電磁的な影響を受けやすい電気機械式の スイッチィング素子はもはや不要 G_NC01_EN_00567 ポジションスイッチ 非常停止 ボタン SIMOTION D4X5-2 (I デバイス) SIMOTION CX32-2 SIMATIC S7-300 F-CPU (コントローラ) DRIVE-CLiQ PROFINET / PROFIsafe SIMATIC ET 200S (I デバイス) フェールセーフ I/O 付き セーフティ プログラム セーフティ機能内蔵の SIMOTION D ベースのオートメーションソリューションの代表的なコンフィグレーション
工作機械および製造機械用の
フェールセーフ CNC システムn
工作機械や製造機械では、加工品別の生産に応じたユーザ 入力が特に頻繁に行われます。安全関連の事故に対する長 い応答処理時間中に機械装置や加工品の破損が発生すると いう事態は回避されるべきです。このような事例の多くで 大規模な財務的および時間的損失が含まれます。このよう な理由により、強力なセーフティコンセプトがここで非常 に重要なのです。SINUMERIK Safety Integrated (シーメンス社製 SINUMERIK 工作機械制御用セーフティ機能の統合パッケージ) を使用 すれば、人および機械装置に最大の保護を提供する革新的 な安全概念の実装を非常に簡単に行うことができます。 SINUMERIK Safety Integrated は、制御およびドライブテク ノロジーにセーフティ機能を完璧に統合し、非常に効率的 かつ経済的に実現された人および機械装置の保護に役立つ 包括的なセーフティパッケージです。更に、これにより皆 様の機械装置が安全になり、必要とされるあらゆる運転状 況下での運転が実用的になります。例えば、保護扉を開け たままでのセットアップおよび試運転。 産業用 Ethernet PROFIBUS/PROFIsafe SINUMERIK 操作パネルおよび 機械の制御パネル SINUMERIK 840D sl/ SINAMICS S120 SIMATIC ET 200S および、 モータスタータ、 インバータ
非常停止ボタン DP/AS-i F-Link SIMATIC ET 200eco SIMATIC ET 200pro
ポジション スイッチ 安全出力 モジュール 安全入力 モジュール非常停止ボタン G_NC01_EN_00566 SIMATIC S7-300 セーフティ機能を内蔵した SINUMERIK 840D sl ベースのオートメーションソリューションの代表的なコンフィグレーション SINUMERIK 840D sl AS-Interface Safety
この内蔵セーフティ機能は EN ISO 13849-1 準拠の Cat. 3 および性能レベル PL d、EN 61508 準拠の安全度水準 SIL 2 の要件を満たしています。これにより、機能安全の基本的 な要件の実装が容易にかつ経済的に行うことができます。 SINUMERIK Safety Integrated は、他の安全冗長化コンポー ネントとの通信の点で非常にフレキシブルです。 • 標準バス経由での安全関連通信 PROFIsafe 対応 PROFIBUS/PROFINET 経由での処理信号と セーフティ信号のための分散型 I/O の接続 • 安全な通信 PROFIBUS や PROFINET 標準を経由した複数の F コント ローラ (例: SINUMERIK 840D sl、SIMATIC) 間の通信 • AS-i / PROFIBUS 間の安全なネットワークの移行
DP/AS-i F-Link を使用して、ASIsafe から PROFIsafe への 安全なゲートウェイを実装することができます。 安全関連信号は、AS-i バス経由で収集されます。 お客様のメリット • 高度な安全性: Cat. 3/SIL 2/PL d に準拠したセーフティの完全な実装 • 高度なフレキシビリティ: 実用的なセーフティおよび運転コンセプトの実装が可能 • 非常に経済的: ハードウェアおよびソフトウェアの設置 / インストール コストを削減 • 高度な可用性: 電磁的な影響を受けやすい電気機械式の開閉装置も不要
SINUMERIK Safety Integrated は、以下のシステムで使用 することができます: ◾ SINUMERIK 840D sl SINAMICS S120 ドライブシステムを使用した 汎用工作機械の制御 ◾ SINUMERIK 828D 標準的な旋盤およびフライス盤用のコンパクトな 汎用工作機械の制御 機能範囲の例: • 速度および停止状態の安全な監視機能 • 作業および保護空間における安全境界設置機能や境界認 識機能 • すべてのセーフティ信号の直接的な接続および内部論理 の組み合わせ
可変速ドライブアプリケーション
高性能モーションコントロールアプリケーション
SINAMICS G110M / G120C SINAMICS G120 SINAMICS G120D SINAMICS G130/G150 SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS S150
説明 低出力可変速ドライブ用 コンパクトインバータ 低・中出力可変速ドライブ用 モジュラー構造のインバータ 保護等級が高い可変速シングルドライブ用モジュラー構造で分散制御型 インバータ 平均的な性能以上の 可変速シングルドライブ用 インバータ 1 軸位置決めドライブ 過酷な要件を伴う 1 軸または多軸アプリケーション用 モジュラー構造のドライブシステム 複雑な可変速シングルドライブ用 インバータ 主な用途 機械装置のエンジニアおよび産業・ 商業セクターの物流業者 (機械エン ジニアリングの補助ドライブ、個々 の製造機械の場合はポンプ、ファン やミキサ) 産業・商業アプリケーション用機械 装置およびプラント (機械エンジニ アリング、自動車、繊維、化学、印 刷、製鉄) 産業アプリケーション用機械装置お よびプラント、特に、自動車、空港 (界面活性物質が使用されていない濡 れたエリア)、飲食品産業、流通・物 流 (例: 高架式モノレール) 固形状、液状またはガス状物質の 移動、輸送、ポンプ圧送 / 吸出あ るいは圧縮が必要となる産業用ア プリケーション用機械装置および プラント 簡易位置決めタスク、 同期サーボモータや インダクションモータで 連続モーションコントロール、 コモンの集中制御型の電源と DC 中 間回路を備えた多軸ドライブにおけ るモーションコントロールタスク (ハイダイナミックかつ同期位置決 めタスクを含む) ダイナミック性能や反復という手順 を踏む過程に最も過酷な要件が課さ れる産業アプリケーション用機械や プラント アプリケーション例 • コンベアシステム • ハンドリング装置 • 押出機、ミキサ • ポンプおよびファン • コンプレッサ 製造および加工業で • コンベアシステム • ハンドリング装置 • 押出機、ミキサ • ポンプおよびファン • コンプレッサ 製造および加工業で • コンベアシステム、 基本的に高性能ソリューション用 • ポンプおよびファン• コンプレッサ • 押出機およびミキサ • 粉砕機 • ハンドリング装置 • 送り装置 / 戻し装置 • 自動組み立て装置 • アジャスタ、アクチュエータ軸 • マシニングセンタ • 製造機械: 包装、繊維、印刷、製 紙、木材加工、ガラス加工、セラ ミック加工やプラスチック加工業 における機械、装置や加工ライン • プレス • コンバーティング • ハンドリング装置 • 抄紙機、圧延機、 船舶アプリケーション • 試験機ドライブ • 遠心分離機 • エレベータやクレーンシステム • クロスカッターや裁断機 • ベルト / ローラ / チェーン • プレス機 • ケーブルウィンチ 出力範囲 G110M: 0.37 – 4 kW G120C: 0.55 – 18.5 kW 0.37 ... 250 kW 0.75 ... 7.5 kW G130: 75 ... 800 kW / G150: 75 ... 2,700 kW 0.12 ... 90 kW 1.6 ... 4,500 kW 75 ... 1,200 kW 保護等級 G110M: IP65/IP66
G120C: IP20 IP20 IP65 IP20 / オプションで IP54 まで SINAMICS G150 の場合 IP20 IP20 / オプションで IP54 まで 制御盤モジュールの場合 IP20 / オプションで IP54 まで
電源回生機能 × ○、オプションで ○ × × ○、オプションで ○ 制御方式 – V/f 制御 ○ ○ ○ ○ × ○ ○ – ベクトル制御、 エンコーダ付き / なし –/○ ○ 2)/○ ○/○ ○/○ × ○ ○ – サーボ制御 – – – – ○ ○ ○ モータ インダクションモータ インダクションモータ インダクションモータ インダクション / 同期モータ インダクション / 同期モータ インダクション / 同期 / トルク / リニアモータ インダクション / 同期 / トルクモータ フェールセーフ通信 PROFIBUS / PROFINET 共に
PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共にPROFIsafe ファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共にPROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 内蔵セーフティ機能
– Safe Torque Off (STO) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
– Safe Stop 1 (SS1)
(エンコーダ付き / なし) – –/○ –/○ –/○ ○/○ ○/○ ○/○
– Safe Brake Control (SBC) – ○ 2) – ○ ○ ○ ○
– Safe Brake Test (SBT) – – – – – ○ ○
– Safely Limited Speed (SLS)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Direction (SDI)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Speed Monitor (SSM)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Operating Stop (SOS)
(エンコーダ付き) – – – – ○
3) ○ 4) ○ 4)
– Safe Stop 2 (SS2) (ｴﾝｺｰﾀﾞ付き) – – – – ○ 3) ○ 4) ○ 4)
– Safe Position (SP) (ｴﾝｺｰﾀﾞ付き) 1) – – – – – ○ ○
– Safely Limited Position (SLP)
(エンコーダ付き) – – – – – ○ ○
認証 IEC 61508 に準拠した SIL 2、
EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した
Cat. 3 または PL d IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d、 NFPA 79、NRTL 認証登録 5) IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d 1) 実装が予定される他のセーフティ機能のアプリケーション用、
可変速ドライブアプリケーション
高性能モーションコントロールアプリケーション
SINAMICS G110M / G120C SINAMICS G120 SINAMICS G120D SINAMICS G130/G150 SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS S150
説明 低出力可変速ドライブ用 コンパクトインバータ 低・中出力可変速ドライブ用 モジュラー構造のインバータ 保護等級が高い可変速シングルドライブ用モジュラー構造で分散制御型 インバータ 平均的な性能以上の 可変速シングルドライブ用 インバータ 1 軸位置決めドライブ 過酷な要件を伴う 1 軸または多軸アプリケーション用 モジュラー構造のドライブシステム 複雑な可変速シングルドライブ用 インバータ 主な用途 機械装置のエンジニアおよび産業・ 商業セクターの物流業者 (機械エン ジニアリングの補助ドライブ、個々 の製造機械の場合はポンプ、ファン やミキサ) 産業・商業アプリケーション用機械 装置およびプラント (機械エンジニ アリング、自動車、繊維、化学、印 刷、製鉄) 産業アプリケーション用機械装置お よびプラント、特に、自動車、空港 (界面活性物質が使用されていない濡 れたエリア)、飲食品産業、流通・物 流 (例: 高架式モノレール) 固形状、液状またはガス状物質の 移動、輸送、ポンプ圧送 / 吸出あ るいは圧縮が必要となる産業用ア プリケーション用機械装置および プラント 簡易位置決めタスク、 同期サーボモータや インダクションモータで 連続モーションコントロール、 コモンの集中制御型の電源と DC 中 間回路を備えた多軸ドライブにおけ るモーションコントロールタスク (ハイダイナミックかつ同期位置決 めタスクを含む) ダイナミック性能や反復という手順 を踏む過程に最も過酷な要件が課さ れる産業アプリケーション用機械や プラント アプリケーション例 • コンベアシステム • ハンドリング装置 • 押出機、ミキサ • ポンプおよびファン • コンプレッサ 製造および加工業で • コンベアシステム • ハンドリング装置 • 押出機、ミキサ • ポンプおよびファン • コンプレッサ 製造および加工業で • コンベアシステム、 基本的に高性能ソリューション用 • ポンプおよびファン• コンプレッサ • 押出機およびミキサ • 粉砕機 • ハンドリング装置 • 送り装置 / 戻し装置 • 自動組み立て装置 • アジャスタ、アクチュエータ軸 • マシニングセンタ • 製造機械: 包装、繊維、印刷、製 紙、木材加工、ガラス加工、セラ ミック加工やプラスチック加工業 における機械、装置や加工ライン • プレス • コンバーティング • ハンドリング装置 • 抄紙機、圧延機、 船舶アプリケーション • 試験機ドライブ • 遠心分離機 • エレベータやクレーンシステム • クロスカッターや裁断機 • ベルト / ローラ / チェーン • プレス機 • ケーブルウィンチ 出力範囲 G110M: 0.37 – 4 kW G120C: 0.55 – 18.5 kW 0.37 ... 250 kW 0.75 ... 7.5 kW G130: 75 ... 800 kW / G150: 75 ... 2,700 kW 0.12 ... 90 kW 1.6 ... 4,500 kW 75 ... 1,200 kW 保護等級 G110M: IP65/IP66
G120C: IP20 IP20 IP65 IP20 / オプションで IP54 まで SINAMICS G150 の場合 IP20 IP20 / オプションで IP54 まで 制御盤モジュールの場合 IP20 / オプションで IP54 まで
電源回生機能 × ○、オプションで ○ × × ○、オプションで ○ 制御方式 – V/f 制御 ○ ○ ○ ○ × ○ ○ – ベクトル制御、 エンコーダ付き / なし –/○ ○ 2)/○ ○/○ ○/○ × ○ ○ – サーボ制御 – – – – ○ ○ ○ モータ インダクションモータ インダクションモータ インダクションモータ インダクション / 同期モータ インダクション / 同期モータ インダクション / 同期 / トルク / リニアモータ インダクション / 同期 / トルクモータ フェールセーフ通信 PROFIBUS / PROFINET 共に
PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共にPROFIsafe ファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共にPROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 内蔵セーフティ機能
– Safe Torque Off (STO) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
– Safe Stop 1 (SS1)
(エンコーダ付き / なし) – –/○ –/○ –/○ ○/○ ○/○ ○/○
– Safe Brake Control (SBC) – ○ 2) – ○ ○ ○ ○
– Safe Brake Test (SBT) – – – – – ○ ○
– Safely Limited Speed (SLS)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Direction (SDI)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Speed Monitor (SSM)
(エンコーダ付き / なし) –/– –/○ –/○ ○/○ ○
3)/○ ○ 4)/○ ○ 4)/○
– Safe Operating Stop (SOS)
(エンコーダ付き) – – – – ○
3) ○ 4) ○ 4)
– Safe Stop 2 (SS2) (ｴﾝｺｰﾀﾞ付き) – – – – ○ 3) ○ 4) ○ 4)
– Safe Position (SP) (ｴﾝｺｰﾀﾞ付き) 1) – – – – – ○ ○
– Safely Limited Position (SLP)
(エンコーダ付き) – – – – – ○ ○
認証 IEC 61508 に準拠した SIL 2、
EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した
Cat. 3 または PL d IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d、 NFPA 79、NRTL 認証登録 5) IEC 61508 に準拠した SIL 2、 EN ISO 13849-1 に準拠した Cat. 3 または PL d
工作機械における数値制御
SINUMERIK 840D sl SINUMERIK 828D 説明 工作機械用 オートメーションソリューション 主な用途 コントローラおよびドライブシステム: SINAMICS S120 ドライブシステムベースの 工作機械および製造機械用 コントローラおよびドライブシステム: SINAMICS S120 ドライブシステムベースの 工作機械および製造機械用 アプリケーション例 • 工作機械: 粉砕、旋盤、研削、ニブリング、... • 工作機械: 粉砕、旋盤 出力範囲 1.6 ... 107 kW 1.6 ... 107 kW 保護等級 IP20 IP20 電源回生機能 × ○ 制御方式 – V/f 制御 ○ ○ – ベクトル制御、エンコーダ付き/なし ○ ○ – サーボ制御 ○ ○ モータ インダクション / 同期 / トルク / リニアモータ インダクション / 同期 / トルクモータ フェールセーフ通信 PROFIBUS / PROFINET 共に PROFIsafe プロファイルに対応 – 内蔵セーフティ機能– Safe Torque Off (STO) ○ ○
– Safe Stop 1 (SS1) (エンコーダ付き/なし) ○/○ ○/○
– Safe Brake Control (SBC) ○ ○
– Safe Brake Test (SBT) ○ アプリケーションの使用により可能
– Safely Limited Speed (SLS) ○ ○
– Safe Direction (SDI) – ○
– Safe Speed Monitor (SSM) ○ ○
– Safe Operating Stop (SOS) ○ ○
– Safe Stop 2 (SS2) ○ ○
– Safe Cam (SCA) ○ –
– Safely Limited Position (SLP) ○ –
– Safe programmable logic (SPL) ○ –
認証 EN 61508 に準拠した SIL 2、
危害 / 被害の 深刻度
S
特定された 危険性に関連した リスク=
＋
危険頻度および / または 曝露時間F
発生確率W
危険回避確率または 被害抑制の確率P
リスク要素 (S, F, W および P) は双方の規格で 入力変数として取り扱われますが、評価方法は 異なります: IEC 62061 に準拠して安全度水準 (SIL)、EN ISO 13849-1 に準拠して性能レベル (PL) が、それぞれ決定されます。 影響 (傷害の深刻度) 危害 / 被害の深刻度S クラスK = F + W + P 3–4 5–7 8–10 11–13 14–15死亡、目や腕の欠損 4 SIL 2 SIL 2 SIL 2 SIL 3 SIL 3 回復不能、指の欠損 3 SIL 1 SIL 2 SIL 3 回復可能、医学的処置 2 他の対策 SIL 1 SIL 2 回復可能、応急処置 1 SIL 1 危険頻度 および / または 曝露時間 危険事態の 発生確率 危険回避確率 または 被害抑制確率 F W P ≤ 1 時間 5 頻繁に発生する 5 > 1 時間 ... ≤ 1 日 5 発生しやすい 4 > 1 日 ... ≤ 2 週間 4 時折発生する 3 不可能 5 > 2 週間 ... ≤ 1 年 3 稀に発生する 2 可能 3 > 1 年 2 無視できる 1 ほぼ可能 1 IEC 62061 必要とされる SIL (安全度水準) の決定 (SIL 割り付けによる) 計算例 規格 EN ISO 13849-1: 必要とされる PL の決定 (リスクグラフを使用) リスクは同一のリスクパラメータに基づいて評価されます: リスクパラメータ S = 危害の深刻度 S1 = 軽傷 (通常は回復可能) S2 = 重傷 (通常は回復不能)、 死亡を含む F = 危険頻度および / または曝露時間 F1 = 稀に発生する - 発生しやすい および / または短期曝露 F2 = 頻繁に発生する - 連続的 / 常時 および/または長期曝露 P = 危険回避確率または危害 / 被害抑制の確率 P1 = 一定の条件下で可能 リスクの 最小化評価の 開始点 必要とされる 性能レベル PL ローリスク P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 a b c d F1 F2 F1 S1 S2
リスク要素の特定および評価によるリスク分析
本書の内容は予告なしに変更される場合 があります。 6ZB5711-0AE02-0AA8-JP V6.MKPROJ.SON.SAF / Dispo 09400 BR 0415 3. SB/GUT 24 De © Siemens AG 2015 本書に記載された情報には性能についての一般的な説明または特徴が含まれ ていますが、実際に使用する際には記載どおりではない場合、または、今後 の製品開発の結果変更される場合があります。該当する特性の提供義務は、 契約により明示的に合意された場合にのみ発生します。製品の利用可能性お よび技術仕様は予告なしに変更されることがあります。 各製品名はすべて Siemens AG または各社の商標あるいは登録商標であり、 第三者が自らの目的のためにこれを使用すると、所有者の権利を侵害する おそれがあります。 安川シーメンス オート メーション・ドライブ（株） 〒 141-0032 東京都品川区大崎 1-11-1 ゲートシティ大崎 ウエストタワー ７F TEL: 03-5745-8018 FAX: 03-5745-8025 http://www.ysad.co.jp E-mail: ysad_contact@ysad.co.jp
