Технология
Основната цел на безопасността на машината е свеждане до минимум на риска от възможни наранявания или повреди на оборудването и околните компоненти. Това може да се постигне чрез:
- Избягване на риска по време на фазата на проектиране на оборудването
- Изграждане на физически бариери
- Използване на знаци за безопасност и обучение на операторите
- Използване на функционални устройства за безопасност, като безконтактни сензори, светлинни завеси и светлинни решетки
Стандарти за функционална безопасност
При производството няма такова понятие като „нулев риск“. Рискът може да бъде оценен и намален до поносимо ниво. „Функционална безопасност“ включва определяне на това каква вреда може да причини дадена ситуация и контрол на същата с помощта на свързани с безопасността устройства.
ifm не може да извърши оценка на риска на приложенията. Ние популяризираме светлинни завеси и бариери с най-високата защита:
- Тип 4
- SIL 3
- SIL cl 3
- PL e
Има няколко стандарта за безопасност на машините.
- IEC 61508 е международен стандарт за функционална безопасност за електрически, електронни и програмируеми електронни устройства. Той определя изискванията за проектиране, експлоатация и техническо обслужване на системите, така че да отговарят на определено ниво на запазване на безопасността (SIL). Той е референтният стандарт, но от IEC 61508 водят началото си други специфични за сектора стандарти.
- ISO 13849-1 определя изискванията на ниво на работните характеристики (PL) за електрически, електронни и програмируеми електронни устройства, специално за машини.
- IEC 62061 определя изискванията за ограничаване на претенцията за ниво на запазване на безопасността (SIL cl) за електрически, електронни и програмируеми електронни устройства, както и за неелектрически машини, като хидравлични и пневматични.
- IEC 61511 определя изискванията за ниво на запазване на безопасността (SIL) за автоматизация на процесите.
- IEC 61496-1 и -2 определят изискванията специално за фотоелектрически устройства, като светлинни завеси и решетки (Тип).
Терминология
Защитни светлинни завеси срещу защитни светлинни бариери.
Защитната светлинна завеса е подобна на фотоелектричен бариерен тип светлинен сензор, в която има предавател и приемник. Много лъчи инфрачервена светлина обграждат опасната зона и когато бъдат прекъснати, светлинната завеса изпраща сигнал към веригата на системата за аварийно спиране на машината. Светлинните завеси имат няколко близко разположени светлинни лъча (на разстояние 14…90 mm в зависимост от разделителната способност), а светлинните бариери имат само няколко светлинни лъча (2, 3 или 4), разположени на много по-голямо разстояние един от друг (300…500 mm). В зависимост от разделителната способност светлинните завеси могат да се използват за защита на пръсти, ръце или тяло, а светлинните бариери се използват само за защита на тялото.
Светлинни завеси и бариери тип 2 срещу тип 4
Когато използваното функционално устройство за безопасност е фотоелектрическо устройство, напр. светлинна завеса или бариера, за разлика от случая с безконтактния индуктивен сензор, „Тип“ се използва за определяне на изискванията в съответствие с IEC 61496-1 и -2.
| Тип 2 | Тип 4 | |
|---|---|---|
| Надежден контрол | Проверки за неизправности при стартиране или повторно стартиране | Непрекъснато следи себе си за неизправности. |
| Ефективен ъгъл на апертурата (EAA) |
5 EAA. Светлинният лъч може да намери небезопасен алтернативен път, когато се монтира близо до блестящи повърхности, известен като оптично късо съединение. | 2,5 EAA. По-малкият ефективен ъгъл на апертурата намалява риска от оптично късо съединение. |
| Резервираща верига | Не се изисква. | Включва дублиращи се критични компоненти и схеми, за да се осигури резервна система, ако основната система се повреди. |
| Постижимо ниво на безопасност |
SIL cl 1 и PL c. | Отговаря на най-високите изисквания за максимални постижими нива на безопасност съгласно IEC61496: SIL cl 3 и PL e. |
| Цена | По-ниска цена. | Типично по-висока цена, ... но цените на светлинните завеси тип 4 на ifm са сравними с цените на светлинните завеси тип 2. |
Височина и ширина на защитената зона
Височината на защитената зона не е равна на общата дължина на защитната светлинна завеса или бариера. По-скоро това е зоната между първия и последния светлинен лъч. Нашите защитни светлинни завеси са със защитни височини от 160 до 1810 mm на стъпки от по 150 mm, а нашите защитни светлинни бариери са от 500 до 900 mm.
Ширината на защитената зона е разстоянието между предавателя и приемника. Тя може също да се разглежда като диапазон. Всички наши защитни светлинни завеси и бариери могат да работят в режим на висока интензивност, който увеличава диапазона. Това може да се избира чрез свързване с проводници. Вижте по-долу за по-подробна информация.
Възпрепятстване на достъпа срещу първична защита
Възпрепятстването на достъпа се отнася за светлинни завеси, поставени в непосредствена близост до машината, за да не се допусне достъп до опасните зони. Първичната защита се отнася за светлинни завеси или бариери, които са разположени по периметъра на машината, за да се предотврати достъпът до общата зона.
Разделителна способност
Разделителната способност е сумата от диаметъра на лещата и междуцентровото разстояние на съседните лещи. Обекти, които са по-големи от разделителната способност, не могат да преминат през защитената зона, без да бъдат сигнализирани. Колкото по-малка е разделителната способност, толкова по-малък е обектът, който светлинната завеса може да открива.
Приложения с потискане
Потискането анулира временно функцията за безопасност. Типични приложения осигуряват възможност за преминаване на произвеждания материал през светлинната завеса или бариера, като в същото време се блокира достъпът на операторите до опасната зона. Потискането се осъществява чрез светлинни завеси и бариери на ifm, които се използват съвместно с релето за безопасност G2001S.
Палетизатор вдига палета с кегове и го поставя върху конвейер. Активират се потискащите сензори и палетът може да напусне зоната (като се движи от дясно наляво на изображението.) Ако операторът се опита да влезе в зоната за палетизиране, светлинната завеса ще открие присъствието му и ще прекъсне захранването на машината.
Приложения със затъмняване
Затъмняването дава възможност за прекъсване на 1, 2 или 3 последователни лъча, без да се прекъсва защитната верига. Тези типове светлинни завеси се използват обикновено за подаване или за извеждане на материали. Плаващото затъмняване осигурява възможност за произволно прекъсване на лъчите в защитената зона. Режимът на постоянно затъмняване дава възможност за постоянно присъствие на даден обект в защитената зона, без да се нарушава защитната верига. Режимът на работа на затъмняващите светлинни завеси на ifm може да се избира чрез свързване с проводници.
Преместване на стоманени плочи към преса за щамповане. Долната част на лъчите може да се пресича, без да се прекъсва защитната верига. Ако обаче операторът се опита да посегне към пресата, машината ще спре веднага.
Каскадни приложения
Каскадното свързване дава възможност за последователно свързване на много светлинни завеси за създаване на специални форми. В момента ifm не предлага светлинни завеси за каскадно свързване. Всяка от светлинните завеси изисква свое собствено защитно реле.
Може да се монтира светлинна завеса вертикално срещу дадена машина и втора такава да се монтира хоризонтално пред нея.