Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Prostředky pro zajištění bezpečnosti strojů a zařízení

číslo 8-9/2005

Prostředky pro zajištění bezpečnosti strojů a zařízení

Otázky bezpečnosti jsou v současné době mezi konstruktéry strojů a zařízení i jejich uživateli častým námětem diskusí. Hovoří se především o normě ČSN EN 954-1 Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části řídicích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci a také o mnoha dalších normách, které s EN 954-1 souvisejí, doplňují ji nebo ji upřesňují pro specifické druhy strojů. Konstruktéři hledají cesty, jak správně stanovit stupeň rizika, najít jeho zdroje a učinit taková opatření, aby stroje vyhovovaly všem bezpečnostním předpisům. Je ovšem třeba pamatovat na to, že primárním účelem této činnosti není jen formálně splnit požadavky předpisů, ale zajistit, aby stroje a zařízení skutečně neohrožovaly obsluhu, nemohly ji zranit, nebo dokonce usmrtit. S tímto vědomím a s touto odpovědností je třeba přistupovat k návrhu vhodných systémů a prostředků pro zajištění bezpečnosti strojů.

Jednou ze společností, které vyrábějí mnoho různých produktů pro zajištění bezpečnosti strojů a zařízení, je společnost Banner Engineering Corp. z Minneapolisu v USA. Bezpečnostní světelné závory pro jakoukoliv aplikaci, bezpečnostní moduly a systémy, bezpečnostní ovládání, snímače, koncové spínače, bezpečnostní zámky – to je jen část sortimentu této firmy. Výrobky společnosti Banner Engineering se osvědčily v mnoha aplikacích a stojí za nimi nejen dlouhodobé zkušenosti, ale i současný intenzivní vývoj.

Obr. 1.

Obr. 1. Pico-Guard – příklad použití

Na českém trhu výrobce zastupuje společnost Turck, s. r. o. S některými produkty této firmy se již mohli zájemci seznámit i na stránkách časopisu Automa, např. v článcích Bezpečnostní systémy Banner v čísle 3 v roce 2004 (str. 36) nebo Prostředky pro zajištění bezpečného chodu strojů a zařízení v čísle 3 v roce 2002 (str. 19). Ale vývoj jde dál, a tak i v tomto čísle budou čtenářům představeny některé zdokonalené funkce a vlastnosti již známých výrobků.

Bezpečnostní systém Pico-Guard lze použít i v prostředí s nebezpečím výbuchu

Systém Pico-Guard, využívající bezdotykové optické spínače a pro přenos jejich signálů plastová světlovodná vlákna, je vhodnou náhradou nejrůznějších mechanických zámkových bezpečnostních systémů. Lze jej použít i pro nejnáročnější bezpečnostní aplikace.

Pico-Guard je systém s velmi jednoduchou instalací. Skládá se z centrálního řídicího modulu, světlovodů a optických členů, které monitorují např. otevření ochranných krytů strojů, dveří a bran. V prostoru stroje není žádná elektrická instalace, jen světlovody. Proto se zde neuplatňuje rušivý vliv elektromagnetických polí, který bývá u jiných systémů častým problémem, a Pico-Guard lze použít i v prostředí s nebezpečím výbuchu, Ex zóna 0.

Systém má čtyři nezávislé optické kanály. Každý kanál využívá jinou frekvenci a tak je zajištěno, že se jednotlivé kanály nemohou navzájem ovlivňovat. Do jednoho kanálu lze integrovat i více spínačů zapojených v sérii. Jakmile je přerušen světelný tok v kterémkoliv ze spínačů, bezpečnostní obvod vyvolá požadovanou akci (nejčastěji nouzové zastavení stroje).

Obr. 2.

Obr. 2. Světelná závora EZ-Screen Point v kombinaci se zrcadly

Řídicí modul má dva redundantní tranzistorové výstupy PNP, 24 V DC, typ OSSD (Output Safety Switching Device). Po vybavení příslušným rozhraním je možné tyto výstupy použít např. pro spínání bezpečnostních relé s nuceně vedenými kontakty. Dále je k dispozici univerzální výstup pro nouzové zastavení (USSI), který umožňuje vzájemnou spolupráci několika řídicích modulů Pico-Guard při zabezpečení jednoho stroje nebo zařízení. USSI lze využít také pro připojení dalších bezpečnostních prvků, jako jsou světelné závory, tlačítka nouzového zastavení nebo dvouruční ovládání. Systém Pico-Guard lze díky němu snadno rozšiřovat a přizpůsobovat různým aplikacím.

Bezdotykové optické spínače se dodávají v mnoha provedeních – přímé nebo pravoúhlé, se dvěma čočkami atd. Příklad použití je na obr. 1. Součástí systému jsou i jednotlivé světelné závory s dosahem až 15 m.

Systém Pico-Guard splňuje požadavky kategorie 4 podle ČSN EN 954-1.

Světelné záclony pro ochranu osob

Světelné záclony EZ-Screen jsou určeny pro ochranu osob proti vstupu do pracovních prostor strojů a splňují, stejně jako systém Pico-Guard, požadavky kategorie 4 podle ČSN EN 954-1. Veškerá elektronika realizující bezpečnostní funkce je součástí závory, a není třeba žádná další vyhodnocovací jednotka. Uživatel ocení, že má k dispozici velké množství záclon různých délek: záclony pro detekci předmětů o velikosti min. 14 mm (detekce prstů) mají šířky 150 až 1 200 mm a dosah do 5 m a záclony pro detekci předmětů o velikosti min. 30 mm (detekce ruky) mají šířky 150 až 1 800 mm a dosah do 18 m.

Varianty Grid (s dvěma, třemi nebo čtyřmi paprsky) a Point (jednopaprsková závora) mají dosah až 70 m. Dráhu paprsku lze u těchto variant světelných závor směrovat pomocí zrcadel a vytvářet tak ochranné perimetry (obr. 2). Pouzdra závor se stupněm krytí IP65 jsou velmi odolná proti vibracím a také, což je důležité zvláště u dlouhých záclon, proti krutu.

Obr. 3.

Obr. 3. Sestava záclon EZ-Screen pro ochranu pracovního prostoru stroje z několika stran

Záclony lze montovat do sestav (obr. 3) a chránit tak pracovní prostor z více stran. Pro povolený vstup předmětů do pracovního prostoru je možné část záclony vyřadit z provozu (funkce muting).

Pro aplikace s menšími požadavky na bezpečnost, tj. tam, kde hrozí nejvýše nevelké materiální ztráty nebo lehké zranění, je k dispozici jednodušší a levnější varianta EZ-Screen typ 2.

Závěr

Návrh správných bezpečnostních obvodů a systémů je odpovědný a ne právě snadný úkol. Společnost Turck, s. r. o., nabízí v rámci svých bezplatných služeb vypracování návrhu řešení, jeho optimalizaci a cenovou nabídku.

Další informace o bezpečnostních systémech a senzorech lze najít v češtině ve starších číslech časopisu Automa nebo v angličtině na webové adrese výrobce: http://www.bannerengineering.com. Zájemci si mohou vyžádat také katalogy na CD-ROM. Spojení na firmu Turck je v inzerátu na této straně.

(Bk)

TURCK s. r. o.
Hradecká 1151
500 03 Hradec Králové
tel.: 495 518 766
fax: 495 518 767
GSM: 602 145 538, 742 260 950
mobil: 602 443 710
e-mail: turck@turck.cz
http://www.turck.cz