Biztonsági kategóriák
Ezen besorolás szerint beszélhetünk B, 1, 2, 3 és 4 kategóriákról. Minél nagyobb egy vezérlőrendszerben a biztonsági elemekkel kapcsolatos elvárás, annál magasabb biztonsági szinttel kell rendelkezniük.
2-es kategória esetén már elvárt, hogy a vezérlőrendszer képes legyen az önfelügyeletre, azaz automatikus ellenőrzésre. Ilyenkor a rendszer valamennyi olyan rész működését automatikusan ellenőrzi, amely ciklusonként változtatja állapotát.
Ennek előnye, hogy a soron következő ciklust így szükség esetén le lehet tiltani.
A 3-as kategóriába sorolt rendszerek már képesek redundanciára. Egy alkotóelem meghibásodása esetén egy hibátlan elem működése így képes lesz kompenzálni az előbbi kiesését. Ennek a működési teóriája, hogy egyszerre nem hibásodhat meg mindkét alkatrész.
Hátránya, hogy amennyiben az első hiba észrevétlen marad, úgy nem történhet intézkedés sem annak kijavítására. Így végül egy második meghibásodás is felléphet, ami veszélyezteti a biztonságot.
Egy 4-es kategóriájú biztonsági vezérlés kombinálja a ciklikus önellenőrzést és a redundanciát. A biztonsági áramkörben bekövetkező első hiba így feltétlenül kiderül egy esetleges második meghibásodás előtt. Szükség esetén pedig le is tiltható ezáltal a következő ciklus.
Ezen a szinten a biztonságot befolyásoló alkatrészt is úgy kell megtervezni, hogy annak meghibásodása már működés közben észlelhető legyen.
Biztonsági integritás és PL- besorolás
A fent említett biztonsági kategóriák helyett került kialakításra 2006-tól a valószínűségszámításon alapuló SIL (Safety Integrity Level) osztályozási rendszer.
Egy biztonsági rendszer csak nagyon ritkán tekinthető 100%-os funkcionális biztonságúnak. A hibák bekövetkeztének gyakoriságát viszont a SIL értékével jellemezhetjük. A biztonsági integritás annak valószínűsége, hogy egy biztonsági rendszer az előírt biztonsági funkciókat egy adott időszakban, meghatározott körülmények között megfelelően végrehajtja.
Az IEC 61508 és az IEC 61511 szabványok definiálják a biztonság sérthetetlenség/integritás szint fogalmát és a szintek meghatározási módszereit. A SIL értéket a termék vagy a kapcsolódó folyamat tervezése során kell rögzíteni a rendszeres hibák előfordulási gyakoriságának megengedhetősége alapján.
Ehhez kapcsolódóan vezették be 2007-től az ISO 13849-1 szabványt és a PL (Performance Level) fogalmát. A performance level (PL) vagy biztonsági teljesítményszint értékei öt diszkrét szintet vehetnek fel. Ez a biztonsági paraméter arra vonatkozik, hogy a vezérlő az adott biztonsági funkciót végre tudja-e hajtani. Az érték számítása teljes mértékben valószínűségi alapokon nyugszik, kockázati grafikon segítségével állapítják meg.
Az eddig leírtak összegzésére és az osztályozási rendszerek közötti átjárhatóságra nézzük meg az alábbi ábrát!
Biztonsági jelfogók
Az ipari üzemekben dolgozók munkakörnyezetében sok a balesetveszélyes gép, berendezés és gyártósor. A présgépek, vágógépek vagy fóliázógépek egyaránt súlyos sérülésveszélyt jelenthetnek. Az ipari robotok közvetlen környezetét is biztonsági szabványoknak és előírásoknak megfelelően kell kialakítani.
Egyszerűbb esetben a gép vagy berendezés egy relés áramkör alkalmazásával azonnal leállítható. Ha viszont összetettebb rendszerről van szó, a legtöbb esetben egy biztonsági PLC vezérli a szükséges funkciókat.
A gépkezelést végző munkatársak biztonsága, illetve a gép működése éppen ezért nagyban függ a relék megbízhatóságától.
Leggyakoribb feladatok
A gépgyártásban előforduló leggyakoribb biztonsági vezérlési feladatok közé tartozik a vészleállítás, a biztonsági ajtófigyelés és a kétkezes vezérlés.
A vészleállító rendszerekről az MSZ EN 60204-1:2019 szabvány is rendelkezik. A szabvány értelmében megkülönböztetünk közvetlen (STOP category 0) és vezérelt kikapcsolást (STOP category 1).
A rendszerek működési szempontjait az MSZ EN 418: 1993 szabvány szabályozza. Újraindításnál a közvetlen kikapcsolású rendszerek csak start gombbal indíthatók újra. Ehhez azonban az összes szükséges feltételnek teljesülnie kell.
Közvetlen kikapcsoláshoz csak az MSZ EN 61810-3:2015 szabványnak megfelelő kényszerműködtetésű érintkezők használhatók. Ez azt jelenti, hogy egy relé meghibásodása esetén minden munkaérintkezőnek szakítania kell, a nyugalmi érintkező viszont nem záródhat. Emellett a 4-es biztonsági kategóriára készült moduloknak rendelkezniük kell a vészleállító gomb két független csatornájának esetleges zárlatát felismerő áramkörrel is.
A kétkezes kapcsolás elve, hogy a munkát végző személynek mindkét kezét, estleg még a lábát is használnia kell a gép elindításához. Ezzel elméletileg kivédhetőek a végtagsérülések, pl. a kéz ujjainak elvesztése vagy akár a teljes kar leszakadása egy baleset során.
Egy kétkezes relémodul estén alapkövetelmény a kényszerérintkezők használata és a nyomógomb-vezetékek zárlatának felismerése. A modul a végálláskapcsolók bekötésével alkalmas biztonsági ajtó monitorozására is.
Megoldások Dániából
A Duelco mérnökei 1974 óta foglalkoznak munkabiztonsági eszközök gyártásával. Sonderborgi fejlesztési központjukban tesztelik biztonsági reléiket, és folyamatos fejlődésre törekednek.
Alacsony feszültségű biztonsági reléik egyedülállóak a piacon, termékeiket világszerte több mint 30 országban értékesítik.
Vészleállító reléik PL e, azaz a legmagasabb biztonsági teljesítményszinttel rendelkeznek, SIL 3 előírásoknak is megfelelnek. A vészstop gombokhoz való használat mellett alkalmasak fényfüggönyökhöz és biztonsági ajtókhoz és biztonsági szőnyegekhez is.
Kétkezes indításhoz való reléjükkel akár saját fejlesztésű indítópultjukat is működtethetjük.
Legújabb termékük az NST- 3000DI, ami egy alacsony feszültségen működő multifunkciós biztonsági eszköz fényfüggönyökhöz és biztonsági szőnyegekhez.
Kompakt kialakításának köszönhetően könnyedén elhelyezhető a vezérlőszekrényben. Telepítését és beüzemelését a gyártó által biztosított kapcsolási rajzok is segítik.
Kimenetei programozhatóak, 4 db OSSD kimenettel bír. Kétcsatornás működés esetén rendelkezik rövidzárlat védelemmel, és közvetlen kikapcsolású. Optimális eszköz 2-es és 4-es biztonsági kategóriájú fényfüggönyökhöz egyaránt.
A Conpart Kft. a Duelco termékeinek kizárólagos magyarországi értékesítője. További információért lépj kapcsolatba velünk!
