Tehnologija
Primarni cilj varnosti stroja je zmanjšanje tveganje morebitnih telesnih poškodb ali poškodb opreme in okolice. To lahko dosežemo tako:
- preprečevanje tveganja zaradi faze zasnove opreme;
- ustvarjanje fizičnih preprek;
- uporaba signalizacije in usposabljanje upravljavcev;
- uporaba funkcionalnih varnostnih naprav, npr. varnostnih približevalnih senzorjev, svetlobnih zaves in svetlobnih mrež.
Funkcionalni varnostni standardi
Pri proizvodnji ne obstaja izraz ničelno tveganje. Tveganje je mogoče oceniti in zmanjšati na sprejemljivo raven. »Funkcionalna varnost« vključuje določanje, koliko škode lahko situacija povzroči, in nadzor nad tem s pomočjo varnostnih naprav.
Družba ifm ne more izvesti ocene tveganja pri različnih vrstah uporabe. Ponujamo svetlobne zavese in mreže z najvišjo zaščito:
- Tip 4
- SIL 3
- SIL cl 3
- PL e
Za varnost strojev obstaja več standardov.
- IEC 61508 je mednarodni standard za funkcionalno varnost za elektriko, elektroniko in programirljive elektronske naprave. Ta določa zahteve za zasnovo, delovanje in vzdrževanje sistemov, da ustrezajo določeni celostni stopnji varnosti (Safety Integrity Level – SIL). To je referenčni standard, vendar so tudi drugi standardi, značilni za to panogo, izpeljani iz IEC 61508.
- ISO 13849-1 določa zahteve za raven zmogljivosti (Performance Level – PL) za električne, elektronske in programirljive elektronske naprave, izdelane posebej za stroje.
- IEC 62061 določa zahteve za omejitve zahtev celostne stopnje varnosti (Safety Integrity Level claim limit – SIL cl) za električne, elektronske in programirljive elektronske naprave ter za neelektrične stroje, npr. hidravlične in pnevmatske.
- IEC 61511 določa zahteve za celostno stopnjo varnosti (Safety Integrity Level – SIL) za avtomatizacijo procesov.
- IEC 61496-1 in -2 določata zahteve posebej za fotoelektrične naprave, npr. svetlobne zavese in mreže (tip).
Terminologija
Primerjava varnostnih svetlobnih zaves in varnostnih svetlobnih mrež.
Varnostna svetlobna zavesa je podobna fotoelektričnemu skoznjemu žarku, tako da ima oddajnik in sprejemnik. Več žarkov infrardeče svetlobe obdaja nevarno območje in če se prekinejo, svetlobna zavesa pošlje signal v e-tokokrog za ustavitev stroja. Svetlobne zavese imajo več žarkov svetlobe, ki so blizu skupaj (14…90 mm narazen glede na ločljivost), medtem ko imajo svetlobne mreže samo nekaj žarkov svetlobe (2, 3 ali 4), ki so mnogo bolj narazen (300…500 mm). Glede na ločljivost se lahko svetlobne zavese uporabljajo za zaščito prstov, dlani ali telesa, svetlobne mreže pa samo za zaščito telesa.
Primerjava svetlobnih zaves in mrež tipa 2 in tipa 4
Če je uporabljena funkcionalna varnostna naprava fotoelektrična naprava, torej svetlobna zavesa ali mreža (za razliko od induktivnega približevalnega senzorja), se uporablja »tip« za določanje zahtev skladno z IEC 61496-1 in -2.
| Tip 2 | Tip 4 | |
|---|---|---|
| Zanesljiv nadzor | Preveri glede privzetih vrednosti ob zagonu ali vnovičnem zagonu. | Neprekinjeno spremlja sam sebe glede napak. |
| Učinkovita zaslonka kot (EAA) |
5° EAA. Svetlobni žarek lahko najde nevarno alternativno pot, če je nameščen v bližini svetleče površine, kar je znano kot optični kratki stik. | 2,5° EAA. Manjši kot učinkovite zaslonke zmanjša tveganje optičnega kratkega stika. |
| Odvečni tokokrogi | Niso potrebni. | Vključuje dvojne ključne komponente in tokokroge, da zagotovi podporni sistem, če bi prišlo do napake primarnega. |
| Dosegljiva varnost raven |
SIL cl 1 in PL c. | Ustreza najvišjim dosegljivim zahtevam za raven varnosti skladno z IEC61496: SIL cl 3 in PL e. |
| Strošek | Manjši strošek. | Običajno večji strošek … vendar so cene svetlobnih zaves tipa 4 družbe ifm primerljive s cenami svetlobnih zaves tipa 2. |
Višina in širina zaščitenega območja
Višina zaščitenega območja ni skupna dolžina varnostne svetlobne zavese ali mreže. To je območje med prvim in zadnjim svetlobnim žarkom. Naše varnostne svetlobne zavese omogočajo zaščitne višine od 160 do 1810 mm v korakih po 150 mm, naše varnostne svetlobne mreže pa od 500 do 900 mm.
Širina zaščitnega območja je razdalja med oddajnikom in sprejemnikom. Lahko jo imenujemo tudi domet. Vse naše varnostne svetlobne zavese in mreže lahko delujejo v načinu visoke intenzivnosti, ki poveča domet. To lahko izberete prek ožičenja. Za podrobnosti glejte spodnje rezultate.
Primerjava preprečevanja dostopa in primarne zaščite
Preprečevanje dostopa se nanaša na svetlobne zavese, nameščene v neposredni bližini stroja in preprečujejo dostop do nevarnih območij. Primarna zaščita se nanaša na svetlobne zavese ali mreže, ki so nameščene v okolici stroja, da se prepreči dostop do glavnega območja.
Ločljivost
Ločljivost je vsota premera leče in razdalje od središča do središča sosednjih leč. Predmeti, ki so večji od ločljivosti, ne morejo preiti skozi zaščiteno območje brez povzročitve napake. Manjša je ločljivost, manjše predmete lahko svetlobna zavesa zazna.
Uporaba dušenja
Dušenje začasno povozi varnostno funkcijo. Tipične vrste uporabe omogočajo prehajanje proizvedenega materiala skozi svetlobno zaveso ali mrežo, pri tem pa preprečujejo dostop upravljavca do nevarnega območja. Dušenje se doseže s svetlobnimi zavesami in mrežami ifm, tako da se jih uporablja v kombinaciji z varnostnim relejem G2001S.
Paletizator pripravi paleto sodčkov in jo postavi na transportni trak. Senzorji za dušenje se sprožijo in paleta lahko zapusti območje (na sliki premik z desne proti levi). Če upravljavec poskusi vstopiti v območje paletiziranja, bo svetlobna zavesa zaznala njegovo prisotnost in odklopila napajanje stroja.
Uporabe praznjenja
Praznjenje omogoča prekinitev 1, 2 ali 3 zaporednih žarkov brez prekinitve varnostnega tokokroga. Te vrste svetlobnih zaves se običajno uporabljajo za dovajanje materiala ali izhodne vrste uporabe. Plavajoče praznjenje omogoča naključne prekinitve žarkov v zaščitenem območju. Način trajnega praznjenja omogoča, da je predmet trajno v zaščitenem območju brez prekinitve varnostnega tokokroga. Način delovanja praznilnih svetlobnih zaves ifm lahko izberete prek ožičenja.
Jeklene plošče se odvedejo do stiskalnice za žigosanje. Spodnji del žarkov se lahko sproži brez prekinitve varnostnega tokokroga. Če upravljavec poskuša seči v stiskalnico, se bo stroj takoj zaustavil.
Uporabe kaskadnega učinka
Kaskadni učinek omogoča zaporedno povezavo več svetlobnih zaves za ustvarjanje oblik po meri. Družba ifm trenutno ne nudi kaskadnih svetlobnih zaves. Vsaka svetlobna zavesa zahteva lasten varnostni rele.
Svetlobno zaveso je mogoče namestiti navpično na stroj, drugo pa vodoravno pred njim.