Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Bezpečnostní prvky pro strojní zařízení

Karel Špaček, Eaton Elektrotechnika, s. r. o.
 
Společnost Eaton nabízí ucelený sortiment přístrojů pro funkční bezpečnost u strojů a strojních zařízení. Cílem těchto prvků je snížit riziko ohrožení na co nejnižší úroveň podle platných bezpečnostních norem ČSN EN 954-1 nebo ČSN EN ISO 13849-1, resp. ČSN EN 62061. Uvedené normy používají různé způsoby klasifikace a defini­ce bezpečnostních tříd a uplatňují se v závislosti na technologii, kategorizaci rizik a struktuře systému.
 
Pro snížení nebezpečí se postupuje v těch­to krocích:
1. krok – zamezení nebezpečí, tj. eliminová­ní rizik již ve fázi plánování stroje,
2. krok – ochrana před nebezpečím, tj. sní­žení rizik zavedením nezbytných ochran­ných opatření,
3. krok – uvedení zbývajících zdrojů, tj. eli­minace nebezpečí informováním o zbyt­kovém riziku.
 
Nemůže-li být nebezpečí vyloučeno nebo dostatečně omezeno stavební konstrukcí stro­je, měla by být ve 2. kroku volena ochranná zařízení, jako jsou bezpečnostní části ovlá­dacích systémů. Tyto prvky musí být vybírá­ny tak, aby byla minimalizována pravděpo­dobnost funkčních poruch. Není-li to možné, nesmí event. závada způsobit ztrátu bezpeč­nostní funkce.
 
Bezpečnostní části ovládacích systémů jsou zahrnuty do celého řetězce bezpečnost­ní funkce a dělí se do tří skupin:
I. vstup – prvky, které detekují nebezpečí (tlačítko nouzového zastavení, polohový spínač atd.),
II. logika – prvky, které zpracovávají signál a na základě bezpečnostní funkce ho vy­hodnotí (bezpečnostní relé ESR5, bezpeč­nostní řídicí relé easySafety),
III. výstup – prvky, které spínají a odpínají silovou část (stykače DILM, ventily atd.).
 
Obecným cílem je navrhovat tyto díly tak, aby bezpečnostní funkce korespondova­la s mírou snížení rizika, jak je to stanoveno v analýze nebezpečí. Čím vyšší je úroveň sní­žení rizika, tím větší jsou požadavky na tech­nické vlastnosti jednotlivých dílů a jejich mo­nitorování. S uvedenými přístroji je tedy mož­né řešit bezpečnostní funkce, jako jsou např. nouzové zastavení, dvouruční ovládání, kont­roly poloh pohyblivých ochranných zařízení, monitorování klidových stavů atd.
 

Blokovací zařízení ochranných krytů

 
V sortimentu společnosti Eaton lze najít různé řady přístrojů pro blokování ochran­ných krytů. Základní rozdělení je na bloko­vací zařízení bez přidržení a blokovací za­řízení s přidržením. Blokovací zařízení bez přidržení je mechanický nebo elektrický pří­stroj, který povoluje ovládání stroje pouze tehdy, je-li kryt uzavřen (např. bezpečnost­ní polohový spínač s odděleným ovladačem LS-ZB). Toto ochranné opatření předchází nebezpečné situaci, je-li kryt otevřený. Ote­vřením krytu během provozu je dán povel k zastavení. Blokovací zařízení s přidržením povoluje ovládání stroje, je-li kryt uzavřen a uzamčen (např. bezpečnostní polohový spínač s ovladačem a přidržením LS-ZBZ). V tomto případě zůstane kryt uzamčen, do­kud není vyloučeno riziko poranění nebez­pečnou částí stroje (např. pomocí kontroly nulových otáček).
 

Nouzové zastavení

 
Základní bezpečnostní funkce nouzové­ho zastavení musí předcházet nebo ome­zit nebezpečí, které by mohlo ohrozit zdra­ví obsluhy, způsobit škodu na stroji nebo pracovním materiálu. Toto nebezpečí může vzniknout v případě poruchy stroje jednak z důvodu špatných vlastností zpracovávané­ho materiálu, jednak lidskou chybou. Funk­ce nouzového zastavení se dělí do dvou ka­tegorií:
  • stop kategorie 0 – okamžité odpojení,
  • stop kategorie 1 – kontrolované zasta­vení.
Pro tuto bezpečnost­ní funkci se využívají tlačítka nouzového za­stavení s nuceným ro­zepnutím (např. tlačít­ka nouzového zastavení M22-PV). Vyhodnotit signál je možné bezpeč­nostním relé ESR5 nebo easySafety a připojení/odpojení zátěže k síti stykači DILM.
 

Dvouruční ovládání

 
Dvouruční ovládá­ní je bezpečnostní za­řízení, které zabrání přístupu do nebezpeč­ných oblastí v průběhu nebezpečného procesu. Výběr vhodného typu a konstrukce dvouruč­ního ovládání jsou zá­vislé na:
  • úrovni nebezpečí,
  • zhodnocení rizik,
  • technologii aplikace,
  • dalších vlivech, jako jsou např. prevence náhodného sepnutí nebo obcházení bez­pečnostní funkce.
V této bezpečnostní funkci lze využít např. tlačítka M22-DP, bez­pečnostní relé ESR5 nebo easySafety a sty­kače DILM.
Pro bezpečné zpra­cování vstupních infor­mací ze senzorů, polo­hových spínačů, svě­telných závor, modulů dvouručního ovládání, tlačítek nouzového za­stavení atd. se využíva­jí bezpečnostní moduly.
 
Firma Eaton v této oblasti nabízí elektro­nické bezpečnostní relé ESR5 a řídicí bezpeč­nostní relé easySafety.
Obě tyto řady pří­strojů umožňují rea­lizaci aplikace v sou­ladu s nejpřísnějšími bezpečnostními poža­davky mezinárodních norem. Splňují kate­gorii 4 podle ČSN EN 954-1, úroveň vlastnos­tí PL podle ČSN EN ISO 13849-1 nebo SIL CL 3 podle ČSN EN 62061.
 

Bezpečností relé ESR5

 
Elektronická bezpečnostní relé ESR5 mají až čtyři bezpečnostní spínací kontakty a dva pomocné kontakty v instalační šířce pouhých 22,5 mm. Po zapnutí přístroje jsou pomocí elektroniky kontrolovány bezpečnostní obvo­dy a sepnutí je umožněno přes výstupní relé. Odpojení motoru od sítě je možné buď oka­mžitě (stop kategorie 0), nebo se zpožděním (stop kategorie 1). Je-li vyžadováno více kon­taktů, je možné použít nabízený rozšiřující modul. Samozřejmostí je jedno- nebo dvou­kanálové řešení s resetovací funkcí a kontro­lou výstupních prvků nebo bez nich.
 
Bezpečnostní relé ESR5 jsou určena pro:
  • kontrolu obvodů nouzového zastavení,
  • monitorování bezpečnostních krytů a svě­telných závor,
  • monitorování dvouručního ovládání,
  • obvody se zpožděním.

Bezpečnostní řídicí relé easySafety

 
EasySafety spojuje bezpečnostní funkce a klasické řídicí funkce do jednoho zařízení. Nabízí mnoho bezpečnostních a standardních funkčních bloků, čímž nejen šetří náklady, ale zvyšuje také flexibilitu dané aplikace, protože dokáže okamžitě reagovat na měnící se poža­davky. Díky velkému počtu bezpečnostních funkčních bloků je možné toto relé využívat v širokém spektru aplikací při využití pouze jednoho zařízení.
 
Všechny konvenční bezpečnostní funk­ce jsou vybírány ze seznamu bezpečnost­ních funkčních bloků a sekvence je defino­vána jednoduchým přiřazením bezpečnost­ních vstupů a výstupů.
 
EasySafety obsahuje tyto zpracované a otes­tované bezpečnostní funkční bloky:
  • obvod nouzového zastavení,
  • kontroly zpětnovazebního modulu,
  • uvolňovací kontakt,
  • bezpečnostní kryt,
  • bezkontaktní bezpečnostní přístroje,
  • dvouruční ovládání,
  • nášlapný spínač,
  • monitorování klidového stavu,
  • kontroly max. rychlosti,
  • přepínač provozního režimu,
  • bezpečnostní časové relé.
Pohodlné konfigurační prostředí zajiš­ťuje software easySoft-Safety. Používá se k vytvoření bezpečnostního a standardní­ho spínacího schématu, odsimulování funk­ce a nahrání vytvořeného programu do pří­stroje (stejná filozofie jako u standardních řídicích relé easy).
 
Více informací lze získat v příručce Bezpečnost­ní prvky pro strojní zařízení nebo na technické podpoře firmy Eaton Elektrotechnika, s. r. o.:
 
 
Obr. 1. Bezpečnostní polohový spínač s ovla­dačem a přidržením LS-ZBZ
Obr. 2. Bezpečnostní řídicí relé easySafety
Obr. 3. Vstupní, logické a výstupní prvky pro zajištění funkční bezpečnosti strojů