Turvavaloverhot ja -kennot sovellutuksen perusteella
Teknologia

Teknologia

Koneturvallisuuden ensisijainen tavoite on loukkaantumis- ja kone- ja ympäristövaurioriskien minimointi. Tämä voidaan saavuttaa seuraavilla tavoilla:

Välttämällä riskejä laitteiston suunnitteluvaiheessa
Rakentamalla fyysisiä esteitä
Käyttämällä opasteita ja kouluttamalla käyttäjiä
Käyttämällä toiminnallisia turvalaitteita kuten. esim. turva-antureita, turvavaloverhoja ja -valokennoja.

Toiminnalliset turvastandardit

Valmistuksessa ei ole olemassa sellaista kuin "nollariski". Riskit voidaan arvioida ja pienentää siedettävälle tasolle. "Toiminnalliseen turvallisuuteen" kuuluu sen määritteleminen, kuinka paljon harmia tilanne voi aiheuttaa, ja sen ohjaaminen turvalaitteiden avulla.

ifm ei voi tehdä sovellutuksiin liittyviä turva-analyysejä. Me toimitamme korkeimman turvatason valoverhoja ja -kennoja.

Tyyppi 4
SIL 3
SIL cl 3
PL e

Koneturvallisuutta koskevia standardeja on useita.

IEC 61508 on sähköisten, elektronisten ja ohjelmoitavien elektronisten laitteiden toiminnallista turvallisuutta koskeva kansainvälinen standardi. Se määrittelee tietyn turvallisuuden eheystason (SIL) saavuttamiseen tarvittavat järjestelmien rakennetta, käyttöä ja kunnossapitoa koskevat vaatimukset. Se on referenssistandardi, josta muut sektorikohtaiset standardit johdetaan.
ISO 13849-1 määrittelee suorituskykytasoa (PL) koskevat vaatimukset erityisesti koneissa ja laitteissa käytettäville sähköisille, elektronisille ja ohjelmoitaville elektronisille laitteille.
IEC 62061 määrittelee turvallisuuden eheystasoa koskevat raja-arvovaatimukset (SIL cl) sähköisille, elektronisille ja ohjelmoitaville elektronisille laitteille sekä ei-elektronisille laitteille kuten hydrauliikalle ja pneumatiikalle.
IEC 61511 määrittelee turvallisuuden eheystasoa (SIL) koskevat vaatimukset prosessiautomaatiolle.
IEC 61496-1 ja -2 määrittelevät vaatimukset erityisesti optoelektronisille laitteille kuten turvavaloverhoille ja -kennoille (tyyppi).

Chart showing the functional safety standard breakdown by IEC and ISO standards

Terminologia

Turvavaloverhot vs. turvavalokennot.

Turvavaloverho muistuttaa optoelektronista lähetin-/vastaanotinparia siinä mielessä, että siinä on myös lähetin ja vastaanotin. Vaara-alue ympäröidään useammalla infrapunasäteellä, ja jonkin näistä katketessa valoverho lähettää signaalin koneen hätäpysäytyspiiriin. Valoverhoissa on useita lähekkäin olevia valonsäteitä (14...90 mm välein resoluutiosta riippuen), kun taas turvavalokennoissa on vain muutama (2, 3 tai 4) valonsäde paljon kauempana (300...500 mm) toisistaan. Resoluutiosta riippuen turvavaloverhoja voidaan käyttää sormi-, käsi- tai henkilösuojaukseen, kun taas turvavalokennoja voidaan käyttää ainoastaan henkilösuojaukseen.

Tyyppi 2 vs. tyyppi 4 valoverhot ja -kennot

Kun toiminnallisena turvalaitteena käytetään optoelektronista laitetta (esim. valoverho tai -kenno induktiivisen anturin sijasta), "tyyppiä" käytetään vaatimusten määrittelyyn standardien IEC 61496-1 ja -2 mukaan.

	Tyyppi 2	Tyyppi 4
Ohjaa luotettavasti	Vikatarkistukset käynnistyksen tai uudelleenkäynnistyksen aikana.	Jatkuva itsevalvonta vikojen varalta.
Tehollinen opto- kulma (EAA)	5° EAA. Valonsäde saattaa löytää epävarmoja vaihtoehtoisia reittejä, jos laite on asennettu lähelle heijastavia pintoja ("optinen oikosulku").	2.5° EAA. Pienempi tehollinen optokulma alentaa optisen oikosulun riskiä.
Piirin kahdennus	Ei tarvita.	Kahdennetut kriittiset komponentit ja piirit muodostavat backup-järjestelmän siltä varalta, että primäärijärjestelmä vikaantuu.
Saavutettavissa oleva turvataso	SIL cl 1 ja PL c.	Täyttää korkeimman saavutettavissa olevan turvatason vaatimukset IEC61496 mukaan: SIL cl 3 ja PL e.
Kustannukset	Alemmat kustannukset.	Tyypillisesti korkeammat kustannukset ... mutta ifm:n tyypin 4 valoverhot vastaavat hinnoiltaan tyypin 2 valoverhoja.

Suoja-alueen korkeus ja leveys

Suoja-alueen korkeus ei ole sama kuin turvavaloverhon tai -kennon kokonaispituus. Ennemminkin se on ensimmäisen ja viimeisen valonsäteen välinen alue. ifm:n turvavaloverhojen suoja-alueet vaihtelevat välillä 160...1810 mm (150 mm välein) ja turvavalokennoja löytyy välillä 500...900 mm.

Suoja-alueen leveydellä tarkoitetaan lähettimen ja vastaanottimen välistä etäisyyttä. Se voidaan ajatella myös alueeksi. Kaikki turvavaloverhomme ja -kennomme voivat toimia korkean intensiteetin moodissa (tehomoodi), joka kasvattaa toimintaetäisyyttä. Moodi voidaan valita kytkentää muuttamalla. Kts. yksityiskohdat alla.

Sisäänpääsyn estäminen vs. primäärivalvonta

Sisäänpääsyn estämisellä tarkoitetaan sitä, että valoverhot asennetaan koneen läheisyyteen ja niiden avulla estetään henkilöiden pääsy vaaralliselle alueelle. Primäärivalvonta puolestaan tarkoittaa sitä, että valoverhot tai -kennot asennetaan koneen ympärille siten, että niiden avulla voidaan estää pääsy koko alueelle.

Resoluutio

Resoluutiolla tarkoitetaan linssin halkaisijan ja vierekkäisten linssien keskipisteiden välisen etäisyyden summaa. Kohteet, jotka ovat suurempia kuin resoluutio, eivät voi ohittaa suoja-aluetta hälytystä aiheuttamatta. Mitä pienempi resoluutio, sitä pienemmät kohteet valoverho pystyy tunnistamaan.

Mykistyssovellutukset

Mykistys ohittaa turvatoiminnon väliaikaisesti. Tyypillinen sovellutus sallii tuotettavan materiaalin pääsyn valoverhon tai -kennon läpi samalla, kun käyttöhenkilökunnan pääsy vaaralliselle alueelle estetään. Mykistys toteutetaan ifm:n valoverhojen ja -kennojen yhteydessä käyttämällä nitä yhdessä G2001S-turvareleen kanssa.

Lavaaja pinoaa tynnyrilavat ja siirtää ne kuljettimelle. Mykistysanturit aktivoidaan ja lavan sallitaan lähteä alueelta (liikkua kuvassa oikealta vasemmalle). Jos käyttäjä yrittää mennä lavausalueelle, valoverho tunnistaa hänen paikalla olonsa ja katkaisee tehonsyötön koneelta.

Varjostussovellutukset

Varjostus mahdollistaa 1, 2 tai 3 vierekkäisen säteen katkaisemisen ilman, että turvapiiri katkeaa. Tämän tyyppisiä valoverhoja käytetää yleensä materiaalin syöttö- tai poistosovellutuksissa. Kelluva varjostus sallii säteiden katkeamisen satunnaisesti suoja-alueella. Jatkuva varjostus sallii kohteen olevan jatkuvasti suoja-alueella ilman, että turvapiiri katkeaa. ifm:n varjostusvaloverhoissa toimintamoodi voidaan valita kytkentää muuttamalla.

Teräslevyt kuljetetaan leimauspuristimeen. Alimmaiset säteet voidaan katkaista turvapiirin häiriintymättä. Kuitenkin, jos käyttäjä yrittää päästä käsiksi puristimeen, kone pysähtyy välittömästi.

Ketjutussovellutukset

Ketjuttamalla voidaan useamman sarjaan kytketyn valoverhon avulla luoda räätälöityjä suoja-alueita. Tällä hetkellä ifm:n tuoteohjelmaan ei kuulu ketjutettavia valoverhoja, vaan jokainen valoverho tarvitsee oman turvareleen.