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

Sirius Safety Integrated – bezpečnost strojních zařízení

číslo 2/2006

Sirius Safety Integrated – bezpečnost strojních zařízení
Jeden místo čtyř – multifunkční bezpečnostní modul 3TK2845 společnosti Siemens

Ing. Zdeněk Bekr, Siemens, s. r. o.

Pro bezpečnostní funkci nouzového zastavení kombinovanou např. se zastavováním pohonu v závislosti na poloze ochranného krytu a s možností přepínání mezi režimy provoz–seřizování stroje bylo doposud nutné použít až čtyři samostatné přístroje. Společnost Siemens nyní nabízí zjednodušené řešení – multifunkční bezpečnostní modul 3TK2845, který je vhodný pro snímání požadavku na bezpečnostní funkci nouzového zastavení a zároveň pro monitorování ochranné polohy krytu s možností přepínání do režimu seřizování stroje.

Komplexní řešení

Multifunkční bezpečnostní modul 3TK2845 (obr. 1) je jeden z prvků koncepce nazvané Safety Integrated, která představuje komplexní řešení funkční bezpečnosti strojních zařízení. Siemens má v této oblasti k dispozici rozsáhlý sortiment přístrojů – počínaje přístroji snímajícími požadavek na bezpečnostní funkci (dále jen senzory), jako jsou elektromechanické koncové spínače pro monitorování polohy ochranných krytů ve smyslu ČSN EN 1088, hřibová tlačítka, tzn. zařízení nouzového zastavení podle požadavků ČSN EN 418, nebo elektrická snímací ochranná zařízení podle ČSN EN 61496, jako např. světelné závory a laserový skener (aktivní optoelektronická ochranná zařízení); přes řídicí systém stroje (jeho jádrem může být bezpečnostní PLC); po akční členy (např. pohony stroje).

Obr. 1.

Funkce bezpečnostního modulu

Pro názornost je funkce bezpečnostního modulu ukázána na obr. 2. Bezpečnostní modul má čtyři skupiny vstupů (A, B, C, D) pro připojení různých druhů senzorů. Funkce vyhodnocovacích obvodů je znázorněna pomocí logických členů „AND„ (logický součin) a „OR„ (logický součet). Čtyři skupiny výstupních bezpečnostních obvodů (I, II, III, IV) zajišťují spolehlivé uvedení zařízení do bezpečného stavu.

S využitím přepínače, který je ovládán klíčem a je připojen ke vstupnímu obvodu D, lze přejít z provozního režimu do režimu seřizování.

Provozní režim

V provozním režimu není vstupní obvod D aktivován (přepínač s klíčem je v poloze vypnuto), všechny výstupní obvody jsou sepnuty a zařízení je v provozu (obr. 3). Změna stavu jednoho ze senzorů připojených ke vstupům A, B nebo C způsobí rozepnutí výstupních obvodů I až IV bez řízeného zpoždění nebo s řízeným zpožděním do 300 s.

Obr. 1. Multifunkční bezpečnostní modul 3TK2845
Obr. 2. Blokové schéma 3TK2845 – principiální znázornění vyhodnocovacího obvodu
Obr. 5. Příklad aplikace s modulem 3TK2845: nouzové zastavení kategorie 0 s blokováním pohonu v závislosti na poloze ochranného krytu a přepínáním do režimu seřizování

Obr. 2. Obr. 5.

Režim seřizování

V režimu seřizování je vstupní obvod D aktivován (přepínač s klíčem je v poloze zapnuto). Změna stavu na vstupu C proto není vyhodnocována a výstupní obvody III a IV jsou rozepnuty (obr. 4). Změna stavu jednoho ze senzorů na vstupech A nebo B způsobí rozepnutí výstupních obvodů I a II.

Aplikace

Schéma typické aplikace je naznačeno na obr. 5. Jde o realizaci bezpečnostní funkce nouzového zastavení kategorie 0 a monitorování polohy ochranného krytu pomocí koncového spínače. Přepínač se zámkem umožňuje např. seřizování stroje nebo výměnu nástroje. Zapojení odpovídá požadavkům kategorie 4 podle ČSN EN 954-1, popř. SIL 3 podle IEC 61508.

Obr. 3.
Obr. 4.

Obr. 3. Stav vstupních a výstupních obvodů v provozním režimu: všechny výstupní obvody jsou sepnuty, dokud je kryt v ochranné poloze a ovladač nouzového zastavení není aktivován
Obr. 4. Stav vstupních a výstupních obvodů v režimu seřizování: je-li přepínač s klíčem v poloze zapnuto, výstupy III a IV jsou rozepnuty

Technika, která přesvědčí:

  • polovodičové výstupy nepodléhají opotřebení,

  • možnost současného připojení dvou přístrojů snímajících požadavek na bezpečnostní funkci: elektromechanický kontakt nebo elektrické snímací ochranné zařízení plus servisní přepínač ovládaný klíčem,

  • vstup pro kaskádní zapojení umožňující selektivní odpojení části zařízení,

  • nouzové zastavení kategorie 0 nebo 1,

  • čtyři bezpečnostní výstupy, z nichž dva mohou být s řízeným zpožděním do 300 s (zastavení kategorie 1),

  • připojení přepínače ovládaného klíčem pro volbu režimu seřizování-servis,

  • splnění požadavků kategorie 4 podle ČSN EN 954-1, popř. SIL 3 podle IEC 61508,

  • permanentní cyklická kontrola správné funkce,

  • dlouhá mechanická a elektrická životnost,

  • certifikace – značky schváleny pro celosvětový trh,

  • šroubové nebo bezšroubové připojení.

Shrnutí

Použitím multifunkčního bezpečnostního modulu 3TK2845 ve znázorněné aplikaci lze dosáhnout úspor:

  • pořizovacích nákladů (až o 45 %),
  • místa v rozváděči díky kompaktní konstrukci v krytu 45 mm (až o 50 %),
  • investic do skladových zásob (až o 50 %),
  • nákladů za projekt a montáž (až o 40 %).

Provozní pohotovost zařízení navíc zvyšuje snadná a rychlá výměna přístroje.