Technologie
Základním účelem zabezpečení strojů je minimalizovat nebezpečí úrazů a poškození zařízení a věcí v okolí. Lze ho dosáhnout takto:
- zamezením rizik při konstruování zařízení,
- konstrukcí fyzických zábran,
- umístěním výstrah a školením obsluhy,
- používáním funkčních bezpečnostních zařízení jako jsou přibližovací senzory, světelné závěsy a světelné mříže.
Standardy funkční bezpečnosti
Ve výrobě nelze dosáhnout nulového rizika, riziko však lze posoudit a snížit na přijatelnou úroveň. „Funkční bezpečnost“ vyžaduje zjištění, jak velké nebezpečí může hrozit, a jak ho lze ovlivnit pomocí bezpečnostních zařízení.
Společnost ifm nenabízí posouzení rizik při konkrétních aplikacích. Nabízí ale světelné závěsy poskytující maximální ochranu:
- typ 4
- SIL 3
- SIL cl 3
- PL e
Bezpečnosti strojů se týká několik norem.
- IEC 61508 je mezinárodní norma věnovaná funkční bezpečnosti elektrických, elektronických a programovatelných elektronických zařízení. Stanovuje požadavky na konstrukci, provoz a údržbu systémů, jejichž splnění dosáhne určité úrovně integrity bezpečnosti (Safety Integrity Level – SIL). Jedná se o referenční normu, z níž vycházejí další, oborové normy.
- Norma ISO 13849-1 stanovuje požadavky na úroveň vlastností (Performance Level – PL) elektrických, elektronických a programovatelných elektronických zařízení, konkrétně strojních zařízení.
- Norma IEC 62061 stanovuje požadavky na dosažitelnou mez úrovně bezpečnosti (Safety Integrity Level claim limit – SIL cl) elektrických, elektronických a programovatelných elektronických zařízení a neelektrických strojních zařízení (např. hydraulických a pneumatických).
- Norma IEC 61511 stanovuje požadavky na úroveň integrity bezpečnosti (Safety Integrity Level – SIL) v procesní automatizaci.
- Normy IEC 61496-1 a IEC 61496-2 stanovují požadavky konkrétně na fotoelektrická zařízení jako světelné závěsy a mříže.
Terminologie
Rozdíly mezi bezpečnostními světelnými závěsy a mřížemi
Bezpečnostní světelný závěs je podobný fotoelektrickému senzoru s průchozím paprskem, protože má vysílač a přijímač. Kolem nebezpečné zóny je několik paprsků infračerveného světla, při jejichž přerušení závěs odešle signál do okruhu nouzového zastavení stroje. Světelné závšsy mají několik světelných paprsků umístěných blízko od sebe (14–90 mm podle rozlišení), kdežto světelné mříže mají jen několik paprsků (2, 3 nebo 4) mnohem dál od sebe (300–500 mm). Podle jejich rozlišení lze světelné závěsy používat k ochraně prstů, rukou nebo těla, zatímco světelné mříže se používají pouze k ochraně těla.
Rozdíly mezi světelnými závěsy a mřížemi typu 2 a typu 4
Pokud jako funkční bezpečnostní zařízení nepoužíváte indukční přibližovací senzor, ale fotoelektrické zařízení jako je světelný záves nebo mříž, jsou „typem“ určeny požadavky podle norem IEC 61496-1 a IEC 61496-2.
| Typ 2 | Typ 4 | |
|---|---|---|
| Spolehlivost řízení | Kontroluje závady při spouštění a restartování. | Průběžně monitoruje vlastní závady. |
| Efektivní úhel otevření (EAA) |
5 EAA. Pokud je světelný paprsek blízko lesklých ploch, může mít jinou, nezabezpečenou trasu. Tento jev se označuje jako optický zkrat. | 2,5 EAA. Při menším efektivním úhlu otevření se snižuje riziko optického zkratu. |
| Redundantní obvody | nejsou potřeba. | Obsahuje duplicitní kritické komponenty a obvody, které tvoří záložní systém pro případ selhání primárního systému. |
| Dosažitelná bezpečnost úroveň hladiny |
SIL cl 1 a PL c. | Splňuje požadavky na maximální dosažitelnou úroveň bezpečnosti podle normy IEC 61496: SIL cl 3 a PL e. |
| Cena | Nižší cena | I když bývají obvykle dražší, jsou ceny světelných závěsů ifm typu 4 srovnatelné s cenami závěsů typu 2. |
Výška a šířka chráněného prostoru
Výška a šířka chráněného prostoru není celková délka bezpečnostního světelného závěsu nebo mříže, ale vzdálenost mezi prvním a posledním světelným paprskem. Bezpečnostní světelné závěsy mají výšku chráněného prostoru od 160 do 1810 mm v krocích po 150 mm a bezpečnostní světelné mříže mají dosah od 500 do 900 mm.
Šířka chráněného prostoru je vzdálenost od vysílače k přijímači. V podstatě se jedná o dosah. Všechny naše bezpečnostní světelné závěsy a mříže lze používat v režimu vysoké intenzity, který má větší dosah. Ten je možné zvolit při zapojení. Informace najdete dále.
Zamezení přístupu a primární ochrana
K zamezení přístupu slouží světelné závěsy umístěné blízko stroje, které zamezují přístup do nebezpečných prostor. Primární ochranu potom poskytují světelné závěsy nebo mříže umístěné kolem stroje ve větší vzdálenosti. Ty zamezují vstup do celého prostoru.
Rozlišení
Rozlišení představuje součet průměru čočky a vzdálenosti středů sousedních čoček. Předmět větší než rozlišení nemůže projít chráněným prostorem, aniž by vyvolal poruchu. Čím menší je rozlišení, tím menší předměty je světelný závěs schopen detekovat.
Překlenovací aplikace
Překlenutí znamená dočasné potlačení bezpečnostní funkce. Obvykle slouží k tomu, aby vyráběný materiál mohl světelným závěsem nebo mříží projít, ale do nebezpečné oblasti neměli přístup pracovníci obsluhy. Překlenutí umožňují světelné závěsy a mříže v kombinaci s bezpečnostním relé G2001S.
Paletovač zvedne paletu se sudy a položí ji na dopravník. Překlenovací senzory jsou vypnuty a paleta může opustit prostor (na obrázku zprava doleva). Jestliže se pracovník obsluhy pokusí vejít do paletovacího prostoru, světelný závěs jeho přítomnost zjistí a vypne napájení stroje.
Potlačovací aplikace
Potlačení umožňuje přerušit 1, 2 nebo 3 sousední paprsky bez přerušení bezpečnostního okruhu. Tento druh světelných závěsů se obecně používá pro podávání materiálu nebo únikové aplikace. Plovoucí potlačení umožňuje přerušení paprsků v libovolné části chráněného prostoru. Režim stálého potlačení umožňuje, aby byl předmět stále v chráněném prostoru bez přerušení bezpečnostního okruhu. Režim provozu světelných závěsů ifm s funkcí potlačení lze zvolit zapojením.
Ocelové desky se přivádějí do razicího lisu. Dolní část paprsků může reagovat bez přerušení bezpečnostního okruhu. Pokud se ale pracovník obsluhy pokusí sáhnout do lisu, stroj se hned zastaví.
Kaskádové aplikace
Kaskádování umožňuje zapojení několika světelných závěsů sériově, a tak vytváření prostor vlastních tvarů. Společnost ifm v současné době kaskádové světelné závěsy nenabízí, každý světelný závěs tak musí mít vlastní bezpečnostní relé.
Jeden světelný závěs je možné umístit vůči stroji svisle a druhý před stroj vodorovně.