- IO-Link – αρχική σελίδα
- Τεχνολογία
- Λειτουργική ασφάλεια
Τι είναι η λειτουργική ασφάλεια;
Η λειτουργική ασφάλεια αναφέρεται στην αρχή διασφάλισης της ασφάλειας μέσω της σωστής λειτουργίας ενός συστήματος. Επιτυγχάνεται όταν ένα σύστημα ή εγκατάσταση λειτουργεί με τρόπο που ελαττώνει τον κίνδυνο ατυχημάτων ή ζημιάς σε αποδεκτά επίπεδα, σύμφωνα με την ταξινόμηση ασφαλείας τους.
Ενεργή ασφάλεια
Η ενεργή ασφάλεια περιλαμβάνει μέτρα και συστήματα σχεδιασμένα έτσι ώστε να προλαμβάνουν ατυχήματα και επικίνδυνες καταστάσεις. Αποτελούν προληπτικά μέτρα που παρεμβαίνουν ενεργά στη λειτουργία του συστήματος, πριν να προκύψει μια επικίνδυνη κατάσταση.
Στη λειτουργική ασφάλεια, ο όρος «ενεργή ασφάλεια» αναφέρεται στην εφαρμογή λειτουργιών ασφαλείας που επιτηρούν διαρκώς την κατάσταση αισθητήρων, μηχανισμών κίνησης και ελεγκτών, και όταν ανιχνεύσουν ένα σφάλμα ή κίνδυνο, αναλαμβάνουν δράση για την αποφυγή του κινδύνου. Οι λειτουργίες αυτές είναι συχνά ενσωματωμένες στο λογισμικό και το υλικό, και καθορίζονται από πρότυπα όπως το IEC 61508 ή το ISO 26262.
Παθητική ασφάλεια (μη αντιδραστική διακοπή λειτουργίας)
Η παθητική ασφάλεια περιλαμβάνει μέτρα και συστήματα που συμβάλλουν στην ελαχιστοποίηση των επιδράσεων ενός ατυχήματος ή επικίνδυνης κατάστασης, αφού συμβούν. Δεν παρεμβαίνει προληπτικά, αλλά μειώνει τις επιπτώσεις του συμβάντος.
Στο πλαίσιο της λειτουργικής ασφάλειας, «παθητική ασφάλεια» μπορεί να σημαίνει ότι το σύστημα έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να «αστοχεί με ασφάλεια» σε περίπτωση σφάλματος. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν μια συσκευή εισέρχεται σε λειτουργία ασφαλείας ή διακόπτεται η λειτουργία της, όταν εντοπιστεί ένα σφάλμα. Τα εφεδρικά συστήματα που αναλαμβάνουν τη λειτουργία σε περίπτωση αστοχίας κάποιου υποσυστήματος μπορούν και αυτά να θεωρηθούν μέρος της παθητικής ασφάλειας.
Αυτό που αποτελεί τεχνική πρόκληση είναι να διασφαλίζεται ότι δεν θα τροφοδοτηθεί ακουσίως με ισχύ ένας μηχανισμός κίνησης σε περίπτωση σφάλματος. Για παράδειγμα, να τροφοδοτείται μέσω US (τροφοδοσία αισθητήρα), ακόμα και αφού απενεργοποιηθεί ήδη η τροφοδοσία UA (μηχανισμού κίνησης) που σχετίζεται με την ασφάλεια.
Για να επιλύσουμε αυτό το πρόβλημα, έχουμε αναπτύξει μια συνεπή αρχιτεκτονική για τη διακοπή λειτουργίας τροφοδοσίας του μηχανισμού κίνησης (UA) ύστερα από ένα μόνο σφάλμα εντός των συστημάτων IO-Link. Αυτή η αρχιτεκτονική ορίζει τις τεχνικές απαιτήσεις για τη χρήση των εξαρτημάτων μας σε εφαρμογές με απαιτήσεις λειτουργικές ασφαλείας. Όλες οι επηρεαζόμενες συσκευές έχουν προσαρμοστεί αναλόγως και ο σχεδιασμός τους αναθεωρήθηκε έτσι ώστε να αποκλείονται με αξιοπιστία οι σχετικοί μηχανισμοί αστοχίας. Έτσι διασφαλίζεται ότι τα προϊόντα μας επιτρέπουν την αξιόπιστη λειτουργία χωρίς ανεπιθύμητες επιπτώσεις –ακόμα και σε περιβάλλοντα στα οποία η ασφάλεια αποτελεί κρίσιμο παράγοντα– ενώ ταυτόχρονα συμμορφώνονται με κάθε ισχύον πρότυπο και κατευθυντήρια οδηγία.
Διακοπή λειτουργίας κύριας μονάδας IO-Link / μονάδων Ethernet
Το κινούμενο σχέδιο δείχνει την ασφαλή διακοπή της τάσης UA ως τάση τροφοδοσίας για την κύρια μονάδα IO-Link ή τη μονάδα Ethernet. Εάν, για παράδειγμα, παραβιαστεί μια ζώνη προστασίας ή πιεστεί ένας διακόπτης επείγουσας διακοπής στο μηχάνημα ή το σύστημα, το ρελέ ασφαλείας ή το F-PLC αποσυνδέει αυτή την τάση UA για τη μονάδα. Οι συνδεδεμένοι μηχανισμοί κίνησης δεν θα μπορούν πλέον να ενεργοποιηθούν μέσω βαλβίδας και θα βρίσκονται σε κατάσταση ασφαλείας.
Διακοπή λειτουργίας μονάδων IO-Link
Οι απαιτήσεις λειτουργικής ασφάλειας μας έχουν υλοποιηθεί στις μονάδες με δυνατότητα χρήσης διαύλου, αλλά και στις μονάδες IO-Link που προσφέρουμε. Σε αυτό το παράδειγμα, χρησιμοποιούμε μια μονάδα IO-Link με δυο διαφορετικές τάσεις UA (UAL/UAR). Αυτό επιτρέπει να αποθηκευτούν δύο διαφορετικές συνθήκες διακοπής λειτουργίας στο F-PLC. Η ταυτόχρονη διακοπή της UAL και της UAR εμποδίζει επίσης την ενεργοποίηση της βαλβίδα.
Ο όρος «παθητική ασφάλεια» χρησιμοποιείται συχνά σε συζητήσεις για τα συστήματα IO-Link. Ωστόσο, κατά την άποψή μας ο συγκεκριμένος όρος είναι παραπλανητικός, διότι δημιουργεί την εντύπωση ότι αυτά τα εξαρτήματα αφορούν την ασφάλεια, υπό την έννοια της ευρωπαϊκής Οδηγίας Σχετικά με τα Μηχανήματα. Στην πραγματικότητα, ούτε οι κύριες μονάδες IO-Link ούτε οι λειτουργικές μονάδες εισόδου/εξόδου IO-Link πληρούν τις απαιτήσεις λειτουργικής ασφάλειας: Δεν διαθέτουν ούτε τη διαγνωστική κάλυψη ούτε τον σχεδιασμό σύμφωνα με τις συγκεκριμένες διαδικασίες ανάπτυξης για προϊόντα που αφορούν την ασφάλεια.
Εάν τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου πρέπει να απενεργοποιηθούν με ασφάλεια μηχανισμοί κίνησης, είναι εξαιρετικά σημαντικό τα εν λόγω εξαρτήματα να μην επηρεάζουν αρνητικά την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας ασφαλείας. Για αυτόν τον λόγο, συνειδητά αποφεύγουμε να χρησιμοποιούμε τον όρο «παθητική ασφάλεια», προτιμώντας τους όρους μη παρεμβολή και αποκλεισμό σφαλμάτων.
Το έγγραφο προς λήψη περιγράφει τον τρόπο διαμόρφωσης ενός συστήματος για την αποσύνδεση της τροφοδοσίας τάσης ενός μηχανισμού κίνησης χωρίς παρεμβολές, χρησιμοποιώντας ένα ρελέ ασφαλείας και κατάλληλες συσκευές από τις οικογένειες συσκευών AL1xxx (κύρια μονάδα IO-Link) και AL2xxx (μονάδα εισόδου/εξόδου IO-Link) της ifm, καθώς και τις μονάδες IO AL43xx.