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

Integrace bezpečnostních funkcí do řídicích prvků?

číslo 12/2006

Integrace bezpečnostních funkcí do řídicích prvků?

Hlavním cílem automatizace je zvyšování efektivity výroby především z dlouhodobého hlediska. Snižování rizik ve výrobě, tj. zvyšování bezpečnosti s využitím moderních bezpečnostních systémů, zásadně pozitivně ovlivňuje efektivitu výroby.

Koncepce bezpečnostních systémů

Používané systémy lze rozdělit v podstatě do tří skupin. Za prvé lze použít bezpečností snímače, spínače a relé, všechny přímo spojené kabelovým vedením. Za druhé je možné používat vyhrazený bezpečnostní systém, zcela oddělený od řídicího. V poslední době se ale stále více prosazuje začlenění bezpečnostních funkcí přímo do řídicích prvků a systémů. Tyto systémy s integrovanou bezpečností lze rozdělit do dvou skupin: za prvé jsou to systémy, kde jsou stále zachovány vyhrazené bezpečnostní prvky a společná je jen komunikační sběrnice, a za druhé jsou to systémy s plně integrovanou bezpečností.

Obr. 1.

Integrovaná bezpečnost z personálního hlediska

Důvod, proč dříve byly a dosud mnohdy jsou řídicí a bezpečnostní prvky a systémy vzájemně odděleny, není jen technický. Mnohé podniky totiž i z personálního hlediska oddělují odpovědnost za provoz od odpovědnosti za bezpečnost ve snaze vyhnout se situacím, kdy se provozní technici snaží přizpůsobit si bezpečnostní systémy tak, aby je co nejméně „obtěžovaly„. Vychází se z toho, že čím méně lidí se vyzná v bezpečnostní technice, tím menší je nebezpečí, že bezpečnostní opatření budou obcházena. Jenže provozní technici jsou vynalézaví, a když to považují za nutné, najdou si způsob, jak bezpečnostní systém přelstít: právě proto, že za bezpečnost vlastně nejsou odpovědní oni, ale bezpečnostní technik podniku. To není ideální stav. Bezpečnost musí být záležitostí každého zaměstnance. Je proto snahou bezpečnostní funkce začlenit do řízení nejen po technické, ale i po personální stránce.

Bezpečnostní a standardní signály na společném kabelu

V dobách, kdy řídicí a bezpečnostní systémy měly naprosto odlišnou koncepci a používaly různé platformy řídicích a bezpečnostních prvků, nebyla snaha spojit jejich komunikaci do jediné sběrnice. Ovšem doba se změnila. Moderní bezpečnostní systémy se také „naučily„ komunikovat po průmyslových sběrnicích. Nese to s sebou podobné výhody jako u klasických řídicích systémů: možnost změn konfigurace systému na dálku, snazší údržbu a možnosti optimalizace provozu. Je ale možné, aby bezpečnostní a řídicí signály byly přenášeny jediným společným kabelem? Existuje už nemálo příkladů, že to možné je.

Obr. 2.

Obr. 1. Bezpečnostní programovatelný automat Guard PLC
Obr. 2. Vstupní a výstupní moduly Devicenet Safety I/O
Obr. 3. Měnič frekvence Kinetix 7000 s integrovanými bezpečnostními funkcemi Guard Motion

Jedním z nich je komunikační standard Devicenet Safety. Pomocí tohoto standardu lze vytvářet komunikační systémy s až 64 účastnickými uzly v jedné síti, z nichž kterékoliv mohou být bezpečnostní. Samotná sběrnice se přitom neliší od běžné sběrnice Devicenet a využívá standardní technické prostředky. „Bezpečnost„ je zakomponována do vyšších vrstev komunikační architektury jako doplněk protokolu CIP (Common Industrial Protocol) s názvem CIP Safety.

Jak Devicenet Safety funguje? Dejme tomu, že obsluha otevře kryt stroje. Dveřní spínač připojený ke sběrnici vyšle bezpečnostní zprávu do bezpečnostního PLC, který okamžitě zastaví stroj a současně vyšle zprávu, nyní již běžnou, informující ostatní účastníky komunikace o tom, že kryt je otevřen a stroj zastaven. Tuto informaci se tedy dozví jak řídicí systém, tak obsluha prostřednictvím HMI. Řídicí systém podle potřeby odstaví příslušnou výrobní linku nebo navazující zařízení, popř. přesměruje polotovary na jiný stroj, který je k dispozici. Provozní technik může na grafickém zobrazení linky v HMI přímo vidět, který kryt je otevřen. To vše se odehrává prostřednictvím jediného komunikačního systému.

Plná integrace bezpečnostních funkcí

Zatímco dříve existovaly na provozní úrovni oddělené řídicí prvky pro sekvenční řízení, řízení pohonů, regulaci spojitých procesů atd., v moderní automatizaci se stále častěji vyskytují výkonné prvky integrující všechny tyto řídicí úlohy. Zákazníci se proto oprávněné ptají: lze do těchto prvků integrovat i bezpečnostní funkce? Odpověď zní ano. Využití jednotného hardwaru i softwaru pro řídicí i bezpečnostní úlohy usnadňuje návrh systémů, jejich uvedení do provozu i údržbu. Snižují se skladové zásoby náhradních dílů i náklady na softwarovou podporu. Také změny a případné rozšiřování systému jsou integrací bezpečnostních funkcí do řídicích systémů významně usnadněny.

Obr. 3.

Je systém s plně integrovanými bezpečnostními funkcemi vždy nejlepším řešením?

Z uvedeného výčtu předností by se mohlo zdát, že nejvýhodnější jsou systémy s plně integrovanými bezpečnostními funkcemi. Ale není tomu tak vždy a všude.

U jednodušších strojů je stále nejlevnější a plně vyhovující systém s vyhrazenými bezpečnostními prvky a bezpečnostními relé. Vyšší náklady na instalaci kabeláže se nevyrovnají s vyšší cenou prvků s integrovanou bezpečností a ani další jejich přednosti u těchto zařízení nevyniknou.

Stojí-li konstruktér před úkolem modernizovat starší stroj nebo výrobní linku, obvykle se také nerozhodne pro systém s plně integrovanou bezpečností. Zde se většinou vyplatí použít vyhrazený bezpečnostní PLC.

Výhody systémů s plně integrovanými bezpečnostními funkcemi se projeví především u větších a složitějších projektů, u nichž se již od počátku počítá s jejich použitím. Zde může být dosaženo významných úspor jak při uvádění do provozu, tak při vlastním provozu.

(podle materiálů Rockwell Automation)

Rockwell Automation s. r. o.
Pekařská 16
155 00 Praha 5 - Jinonice
tel.: 251 084 002
fax: 221 500 350
http://www.rockwellautomation.com