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

Ochrana před robotem

Vyšší úroveň bezpečnosti a nižší náklady u robotizovaných buněk
 
z německého originálu časopisu de, 20/2008,
vydavatelství Hüthig & Pflaum Verlag GmbH München,
upravil Ing. Josef Košťál, redakce Elektro     
 
Bezpečnostní řešení v automatizované výrobě chrání personál před úrazy a hmotnými škodami. Bezpečnostní kategorie 4 (viz tabulka) představuje nejvyšší stupeň ochrany. Firma VICI & C. se specializuje na vývoj a výrobu zakázkových robotizovaných buněk pro dopravnětechnická zařízení na plnění a balení nejrůznějších výrobků. Tato firma má v této oblasti dlouholeté zkušenosti, které jsou uplatňovány v praxi při návrhu a výrobě částečně velmi různorodých robotizovaných buněk. Na příkladu jedné takovéto robotizované buňky je popsána koncepce řešení podle evropské normy a severoamerických předpisů CSA a UL.
 

Nakládací stanice se dvěma otočnými stoly

 
Popisovaná robotizovaná buňka (obr. 1) obsluhuje výrobní linku na zhotovování speciálních kovových dílů, které jsou vkládány do obalů a pak odkládány na paletu. Tento stroj představuje nakládací stanici, která sestává z dopravního pásu a dvou skládacích a paletovacích jednotek. Každá z těchto jednotek je složena ze dvou otočných stolů, kterým jsou přiřazeny vždy dvě palety. U tohoto zařízení je vyžadován bezpečný přístup k nakládací zóně, která je chráněna protiúrazovými fotobuňkami, aby bylo možné plně naložené palety odebírat, zatímco robot bude nakládat zcela bez omezení druhou paletu umístěnou v nebezpečné zóně.
 
Tuto problematiku lze elegantně vyřešit bezdotykovými bezpečnostními senzory s výrobkovým označením Eden (obr. 2). Díky velké spínací vzdálenosti (až 15 mm) umožňují tyto senzory umístění na pohyblivých ochranných zařízeních bez obav z ohnutí ochranných prvků či nepřesností v poloze upevnění senzoru. V okamžiku, kdy senzor Eden vyšle souhlasný signál (nachází-li se stůl ve správné poloze), dojde k aktivaci fotobuňky (muting). Nyní může obsluha zcela bezpečně vstoupit do nakládací zóny a odebrat plně naložené palety, aniž by musel řidič vysokozdvižného vozíku sestoupit a obnovit funkci muting.
 

Bezpečný přístup do nebezpečné zóny

 
Další problémovou úlohou je vstup obsluhy do nebezpečné zóny z důvodu zadání konečného nastavení obslužných tras robota do počítače. Díky programovatelnému automatu (PLC – Programmable Logic Controller) lze kontrolovat souhlasové tlačítko, které je umístěno na operátorském stanovišti robota, a umožnit tak přístup do nebezpečné zóny. Přitom je kontrolováno odblokování elektrických přídržných ústrojí, která jsou umístěna na obou přístupových dveřích. Jejich otevření je řízeno odděleně a na sobě zcela nezávisle.
 
Bezpečnostní spínače s jištěním obvyklé konstrukce jsou kompatibilně přebudovány pomocí adaptérů Tina 2A (obr. 3) na dynamicky kódované bezpečnostní signály elektronického monitorovacího systému Vital. Přitom se používá jeden modul Vital nebo jeden dílčí vstup bezpečnostního programovatelného automatu Pluto. Přes použité sériové zapojení rozpínacích kontaktů zůstává bezpečnostní kategorie 4 zachována.
 
Na základě rizikovosti obslužné zóny robota byla dodatečně řešena nutnost vytvoření přednastavovací jednotky v nebezpečné zóně, a to v pásmu necitlivosti s ohledem na resetovací tlačítka, která jsou umístěna v blízkosti přístupových dveří. Toto opatření slouží k zamezení jednak pobytu osob v místě, které nelze od příslušných dveří sledovat, jednak k prevenci vzniku závažných úrazů. Také zde je bezpečnost všech procesů řízena a sledována funkčním blokem nadřazeného programovatelného automatu Pluto.
 

Adaptéry Tina pro přístroje s protiúrazovou ochranou se spínacím kontaktem

 
Pomocí adaptérů Tina lze snadno přeměnit spínací stavy mechanických výstupních kontaktů přístrojů s protiúrazovou ochranou na dynamické signály a poté je vyhodnotit v bezpečnostním modulu Vital nebo v bezpečnostním programovatelném automatu Pluto. Tímto způsobem lze zapojovat mezi sebou do série libovolné spínače, povelové vysílače nebo polovodičové výstupy (obr. 2) a spojovat je do bezpečnostního obvodu.
 

Modul Vital

 
Elektronický bezpečnostní modul Vital je srdcem nové koncepce, jež umožňuje instalaci mnoha různých protiúrazových přístrojů zapojených do stejného bezpečnostního obvodu, a to při zachování bezpečnostní kategorii 4 podle evropské normy EN 954-1 (Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části řídicích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci).
 
Vital, modul široký pouhých 22,5 mm, dynamicky řídí připojené protiúrazové přístroje. Je vybaven funkcí automatického nebo ručního resetování (vrácení do původní polohy), kontrolou připojených stykačů, zdvojenými bezpečnostními výstupy spínacích kontaktů a informačním výstupem pro zobrazení nastavení do původní polohy a pro předávání stavových informací programovatelnému automatu. Tyto moduly mají indikátor LED pro připojení napětí, přítomnost dynamických signálů a výchozí stav. Odnímatelné svorkovnice usnadňují hledání závad a výměnu modulů. Vital lze použít pro dynamické řízení až třiceti přístrojů. Spínací schopnost obou výstupů je 6 A/250 V AC.
 
Snadné a flexibilní je rovněž programování bezpečnostního programovatelného automatu Pluto. Díky snížení počtu vstupů a výstupů napojením bezpečnostního modulu Vital lze realizovat veškeré řízení pouze jedním programovatelným automatem (obr. 4), který má navíc velmi malé nároky na prostor v rozváděči (45 × 84 mm). Malými technickými změnami je tak možné realizovat rozličné projekty a aplikace a ještě přitom značně snížit náklady nejen v projektové a prováděcí fázi, ale i při řízení skladového hospodářství a správě náhradních dílů.
 
Obr. 1. Výrobní linka vybavená moderními bezpečnostními komponentami
Obr. 2. Na bezpečnostní programovatelný automat Pluto nebo na bezpečnostní modul Vital je možné napojit několik dynamických senzorů Eden i adaptérů Tina
Obr. 3. Adaptér Tina 2A se závitem M20 se snadno instaluje a umožňuje kompatibilitu libovolného mechanického spínače nebo tlačítka s elektronickým bezpečnostním modulem Vital
Obr. 4. Základem řízení bezpečnostní logiky je bezpečnostní programovatelný automat Pluto S20 – umožňuje řízení až sto padesáti protiúrazových přístrojů Eden/Tina
 
Tabulka požadavků pro návrh kategorie bezpečnostních částí řídicích systémů