Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

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…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Zabezpečení strojů a strojních zařízení proti následkům poruchy jejich vlastního elektrického řídicího systému (pokračování)

Elektro 5/2000

Jiří Hlinovský, Product Manager,
SICK, spol. s r. o.

Zabezpečení strojů a strojních zařízení proti následkům poruchy jejich vlastního elektrického řídicího systému
(pokračování a minulého čísla)

Pokračování článku z dubnového čísla přináší příklady zapojení elektrických řídicích obvodů, které jsou určeny pro zajištění bezpečnostní funkce nouzového zastavení kategorie 0 (podle ČSN EN 418) a jejichž konstrukční řešení umožňuje splnit požadavky vyšších kategorií ČSN EN 954-1. Příklady jsou doplněny výkladem funkce a rozborem odolnosti proti závadám.

8. Bezpečnostní moduly
Termínem bezpečnostní moduly jsou obecně označovány logické jednotky určené pro zajištění některých bezpečnostních funkcí v elektrických řídicích obvodech strojů a strojních zařízení. Bezpečnostní moduly jsou elektricky zapojeny mezi řídicí přístroje a akční členy bezpečnostních obvodů řídicího systému, přičemž smyslem jejich použití je zvýšit odolnost bezpečnostních obvodů vůči závadám.

Jakákoliv závada uvnitř samotného bezpečnostního modulu musí být detekována automatickou kontrolou a zásadně nesmí být příčinou ztráty bezpečnostní funkce obvodu. Závada uvnitř bezpečnostního modulu pro nouzové zastavení tedy buď musí vyvolat bezpečnostní funkci nouzového zastavení, nebo, jestliže vzniklá závada nebrání aktivaci bezpečnostní funkce řídicím přístrojem, musí být detekována při periodickém testu funkce bezpečnostního obvodu, přičemž až do doby odstranění závady musí být znemožněno uvedení zařízení do provozu.

Obr. 5.

Uvnitř bezpečnostního modulu je obvykle ukryto několik speciálních relé s nuceným vedením kontaktů, vzájemně propojených osvědčeným způsobem, který využívá principů redundance a různosti. U elektromagnetických spínacích přístrojů s nuceným vedením (mechanickým spojením) kontaktů je zaručeno, na rozdíl od běžných relé, že za žádných okolností po celou dobu života přístroje nedojde k současnému spojení pracovních a klidových kontaktů. Zjednodušené znázornění mechanického uspořádání relé s nuceným vedením kontaktů je na obr. 5.

Z obrázku je zřejmé, že vzájemná poloha pohyblivých a pevných kontaktů je způsobem konstrukce přesně vymezena, neboť pohyblivé kontakty jsou pevně spojeny a společně ovládány táhlem z izolantu, přičemž táhlo zajišťuje konstantní rozteč pohyblivých kontaktů, zatímco zarážky na krytu jednostranně omezují pohyb pevných kontaktů. Toto uspořádání zaručuje, že při svaření pracovních kontaktů (obr. 5a) a vypnutí napětí pro cívku kotva relé sice odpadne, avšak mezi klidovými kontakty zůstane předepsaná vzdálenost 0,5 mm, zajištěná nuceným vedením kontaktů. Naopak při svaření klidových kontaktů (obr. 5b) a připojení napětí na cívku kotva relé sice přitáhne, avšak dojde k deformaci části pro přenos pohybu kotvy na kontaktní svazek a díky nucenému vedení kontaktů zůstane mezi pracovními kontakty předepsaná vzdálenost 0,5 mm.

Bezpečnostní relé, jak jsou také relé s nuceným vedením kontaktů někdy označována, nemají přepínací kontakty a zásadně se u nich používají samostatné kontaktní páry pro pracovní a klidové kontakty, přičemž jednotlivé kontaktní páry jsou umístěny v oddělených komorách krytu. Tím je dosaženo kvalitního izolačního oddělení jednotlivých kontaktních párů, na které je pak možné připojovat různá napětí.

Bezpečnostní obvody pro nouzové zastavení, určené ke splnění požadavků vyšších kategorií ČSN EN 954-1, vyžadují zpětnou vazbu mezi akčním členem bezpečnostního obvodu a bezpečnostním modulem. Je-li akčním členem stykač, musí i tento přístroj mít nucené vedení kontaktů a do zpětnovazebního obvodu se zapojuje jeho klidový kontakt. Jestliže je použit „obyčejný“ stykač, bez nuceného vedení kontaktů, ztrácí použití bezpečnostního modulu smysl.

V dalších částech článku jsou uvedeny příklady zapojení bezpečnostních obvodů s typickým bezpečnostním modulem pro nouzové zastavení kategorie 0 podle ČSN EN 418, umožňující splnit náročné požadavky kategorií 2, 3 a 4 podle ČSN EN 954-1. V příkladech je použit stejný bezpečnostní modul se třemi relé s nuceným vedením kontaktů, který je v současné době považován za standard pro uvedenou aplikaci. Různé odolnosti bezpečnostních obvodů vůči závadám je dosaženo odlišným propojením a počtem přístrojů v jednotlivých obvodech.

Na tomto místě je nutné upozornit kutily a „výzkumníky“, kterých jsou v ČR celé zástupy, že bezpečnostní modul, který je nakreslen v dále uváděných příkladech, nelze nahradit obdobným zapojením běžných relé nebo stykačů.

9. Obvod pro splnění požadavků kategorie 2 ČSN EN 954-1
Kategorie 2 podle ČSN EN 954-1 vyžaduje, aby bezpečnostní funkce nouzového zastavení byla řídicím systémem stroje kontrolována ve vhodných intervalech, přičemž délka intervalu závisí na druhu a použití stroje. Při závadě může dojít ke ztrátě bezpečnostní funkce, ale při kontrole musí být závada detekována a musí být znemožněno spuštění stroje až do doby odstranění závady.

Obr. 6.

Jako pravidelnou kontrolu je nutné chápat periodický test funkčnosti bezpečnostního obvodu pro nouzové zastavení, uskutečňovaný aktivací řídicího přístroje bezpečnostního obvodu. Obvykle je požadováno, aby funkčnost byla testována minimálně jednou za pracovní směnu (při střídání obsluhy stroje). Minimální interval pro kontrolu funkce bezpečnostního obvodu musí být uveden v dokumentaci stroje, pokyny pro vykonávání testu musejí být součástí návodu na používání zařízení a pracovníci, kteří stroj obsluhují, musejí být prokazatelně poučeni o tom, jak při kontrole bezpečnostní funkce nouzového zastavení správně postupovat.

Na obr. 6 je nakresleno schéma jednoduchého bezpečnostního obvodu pro nouzové zastavení s jedním řídicím přístrojem SA1 (vypínačem, který je ovládán hřibovým tlačítkem), bezpečnostním modulem se třemi relé s nuceným vedením kontaktů, tlačítkem SB1, které je určeno pro zapnutí bezpečnostního modulu, a akčním členem, jímž je stykač KM 1 s nuceným vedením koantaktů a s příslušnými ovládacími tlačítky SB2 (pohon VYPNOUT) a SB3 (pohon ZAPNOUT). Silové obvody jsou na obr. 6 i na obr. 7 a 8 pro větší přehlednost nakresleny zjednodušeně bez přípojnic L1, L2, L3 a PE, stejně jako vnitřní zapojení bezpečnostního modulu, kde byly vynechány ochranné a indikační prvky. Výklad funkce uvedených zapojení předpokládá napájení DC řídicích obvodů, např. soustavou PELV, ve které je vodič L-/1L spojen s ochranným obvodem stroje. Stejné vnitřní zapojení bezpečnostního modulu používají někteří výrobci i pro napájení AC, kdy jsou cívky všech relé opatřeny můstkovými usměrňovači (nakresleno vedle bezpečnostního modulu). Jističe F1 a F2 zabraňují proudovému přetížení kontaktů uvnitř bezpečnostního modulu i kontaktů ostatních řídicích přístrojů bezpečnostního obvodu a mohou být nahrazeny jedním jisticím prvkem. Proudová hodnota a vypínací charakteristika jisticích prvků musí být volena podle pokynů výrobce bezpečnostního modulu.

Samotný bezpečnostní modul lze rozdělit na několik základních částí:

  • Napájecí část se svorkami A1, A2 (pro připojení napájecího napětí), X1, X2 (pro výstup napětí pro napájení vnějších obvodů) a svorkou Z (pro případné spojení s ochranným obvodem stroje). Napájecí část modulu zajišťuje všechna napětí, nezbytně nutná z funkčního hlediska, ochranu před přepětím apod.
  • Zapínací část modulu (relé K1, jeho pracovní kontakt a klidové kontakty relé K2, K3) je aktivní pouze krátkou dobu při zapínání modulu.
  • Vypínací kanál 1 (relé K2, jeho pracovní kontakt a pracovní kontakt K1).
  • Vypínací kanál 2 (relé K3, jeho pracovní kontakt a pracovní kontakt K1).
  • Výstupní část (klidové kontakty K1 zapojené v sérii, pracovní kontakty K2 a K3, někdy také označované jako uvolňovací linie), určená ke spolehlivému odpínání napájecího napětí pro akční člen (členy) bezpečnostního obvodu. Signalizační linie (paralelní spojení klidových kontaktů K2 a K3) je určena pouze k signalizaci stavu vypínacích kanálů bezpečnostního modulu a nesmí být použita pro bezpečnostní funkce.
  • Diody pro zpoždění odpadu relé (připojené paralelně k cívkám K1, K2, K3), jejichž úkolem je zabránit vzniku hazardních stavů při zapínání bezpečnostního modulu. V případě napájení AC jsou diody zapojeny přímo na cívky relé, uvnitř můstkových usměrňovačů.

Popis funkce zapojení na obr. 6 vychází z předpokladu, že jistič F1 je vypnut, na svorce A1 bezpečnostního modulu není napájecí napětí a žádný z přístrojů v bezpečnostním obvodu nemá závadu. Relé K1, K2 a K3 jsou odpadlá, takže ve výstupní části modulu jsou sepnuty pouze klidové kontakty relé K1 a stykač KM1 není možné zapnout, neboť na svorce 14 bezpečnostního modulu není napětí.

Obr. 7.

Po zapnutí jističe F1 je na svorce A1 napájecí napětí, které je přes vnitřní spoj modulu vyvedeno na svorku X1, ze které je přes klidový kontakt stykače KM1 napájeno zapínací tlačítko SB1. Jestliže není aktivován řídicí přístroj obvodu (kontakt SA1 je spojen), je napájecí napětí také na svorkách X3 a X4, které jsou vstupními svorkami vypínacích kanálů.

Stisknutím tlačítka SB1 je přes klidové kontakty K2 a K3 přivedeno napětí na cívku relé K1, které svými pracovními kontakty připojí napětí na cívky K2 a K3. Pracovní kontakty K2 a K3 zajistí samopřídrž těchto relé a jejich klidové kontakty, zapojené v sérii se zapínacím tlačítkem, odpojí cívku K1. Klidové kontakty K1 a pracovní kontakty K2, K3 spojí svorky 13–14 (23–24, 33–34) ve výstupní části modulu a tlačítkem SB3 je možné zapnout stykač KM1, jehož klidový kontakt přeruší zapínací obvod.

Při požadavku na funkci, tj. stisknutí řídicího přístroje obvodu, přeruší kontakt SA1 přívod napětí na vstupní svorky vypínacích kanálů, relé K2 a K3 odpadnou, spojení mezi svorkami 13 a 14 je dvojnásobně přerušeno a následkem ztráty napětí odpadne i stykač KM1.

Uvolněním řídicího přístroje po skončení nouzové situace, popř. po vykonání pravidelné kontroly je bezpečnostní obvod připraven k novému zapnutí. Vznikla-li na některém přístroji závada, např. svařením pracovních kontaktů stykače KM1, relé K2 nebo relé K3, je zapínací obvod přerušen rozepnutým klidovým kontaktem některého z uvedených přístrojů a bezpečnostní modul není možné zapnout. Jestliže se svaří klidové kontakty některého relé, nemohou být zapnuta relé K2 a K3, a tudíž ani stykač KM1. V těchto případech sice dochází ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu, ale detekováním závady je zabráněno uvedení zařízení do provozu.

Přemostění kontaktů řídicího přístroje je detekováno při pravidelné kontrole tak, že po stisknutí hřibového tlačítka nedojde k nouzovému zastavení a zařízení je nutné vypnout hlavním vypínačem stroje. Obsluha musí v tomto případě informovat provozovatele zařízení a až do odstranění závady nesmí být zařízení používáno, přestože jeho zapnutí je možné. Pokud by test funkce byl realizován pouze vypnutím hlavního vypínače stroje, nebude přemostění kontaktů SA1 detekováno.

Při svaření silových kontaktů stykače KM1 není možné vypnout příslušný pohon ani vypínacím tlačítkem (SB2), ani tlačítkem pro nouzové zastavení (SA1). Vypnutí je možné pouze hlavním vypínačem stroje. Po opětovném zapnutí hlavního vypínače by sice nebylo možné zapnout bezpečnostní modul, došlo by však k nežádoucímu spuštění pohonu, a proto musí obsluha stroje zajistit postup popsaný v předchozím odstavci.

Při rozboru odolnosti obvodu vůči závadám lze z hlediska obecně platných bezpečnostních zásad konstatovat, že ani zemní spojení, ani přerušení vodičů v bezpečnostním obvodu nevede ke ztrátě bezpečnostní funkce. Z hlediska obvykle uvažovaných závad:

  • přemostění kontaktu řídicího přístroje bezpečnostního obvodu je detekováno při testu pouze obsluhou, nikoliv řídicím systémem stroje, obvod je tedy nefunkční a další provoz zařízení závisí na rozhodnutí obsluhy;
  • svaření kontaktů nebo mechanické selhání akčního členu bezpečnostního obvodu (stykače KM1) je detekováno při testu jak obsluhou, tak řídicím systémem stroje, obvod je však nefunkční. Je sice zabráněno zapnutí bezpečnostního modulu, hrozí však nežádoucí spuštění pohonu a další provoz zařízení opět závisí na rozhodnutí obsluhy;
  • závady uvnitř bezpečnostního modulu jsou detekovány při testu řídicím systémem stroje, obvod zůstává funkční a je zabráněno zapnutí bezpečnostního modulu.

Z analýzy závad je zřejmé, že předimenzováním stykače KM1 a ochranou vedení k SAl proti zkratu je možné pravděpodobnost vzniku nebezpečných závad v bezpečnostním obvodu z obr. 6 významně zmenšit.

Obr. 8.

10. Obvod pro splnění požadavků kategorie 3 ČSN EN 954-1
V bezpečnostních obvodech pro nouzové zastavení určených pro splnění požadavků kategorie 3 ČSN EN 954-1 nesmí jednotlivá závada vést ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu. Některé, ne však všechny, závady musí řídicí systém stroje detekovat, přičemž nahromadění nedetekovaných závad může vést ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu.

Předpokladem pro splnění požadavků kategorie 3 ČSN EN 954-1 je využití principů redundance a různosti při návrhu bezpečnostního obvodu jako celku (samotný bezpečnostní modul těchto principů již využívá). Je ovšem potřebné uvážit, zda je nezbytně nutná úplná redundance (zdvojení) všech částí bezpečnostního obvodu, neboť takové řešení by vedlo k neúměrnému zvýšení ekonomických nákladů na realizaci zařízení, což určitě není smyslem příslušných předpisů.

Bezpečnostní obvod pro nouzové zastavení začíná řídicím přístrojem (vypínač ovládaný hřibovým tlačítkem, lankem nebo pedálem) a obvykle končí akčním členem (stykačem pro odpojení přívodu elektrické energie k pohonu pohyblivé části, která je zdrojem ohrožení). Zdvojení kompletních řídicích přístrojů, tj. vypínačů včetně jejich ovládačů, je na první pohled nesmyslné a jistě by k větší bezpečnosti obsluhy nepřispělo, spíše naopak. Je tedy logické, že stačí opatřit jeden řídicí přístroj dvěma rozpínacími kontakty (musejí být použity dvě oddělené rozpínací jednotky), které budou s bezpečnostním modulem propojeny dvěma samostatnými kanály (oba kanály mohou být ve společném kabelu). Při obdobné úvaze o akčním členu bezpečnostního obvodu je zřejmé, že redundance je nutná hlavně u kontaktové části elektromagnetického spínacího prvku, neboť jakákoliv závada na vedení k cívce (zkrat mezi vodiči, přerušení vedení apod.) má za následek vypnutí akčního členu, tedy uvedení zařízení do bezpečného stavu. Jako redundantní akční člen je tedy možné použít dva stykače, jejichž silové kontakty jsou zapojeny v sérii a cívky paralelně. Podle principu různosti musejí být stykače např. od dvou různých výrobců, popř. různě dimenzované.

Výsledkem úvah v předchozím odstavci je zapojení bezpečnostního obvodu pro nouzové zastavení, jehož schéma je na obr. 7. V tomto obvodu je signál od řídicího přístroje vyhodnocován dvěma samostatnými kanály bezpečnostního modulu, který jedním výstupním signálem řídí redundantní akční člen, tj. dva stykače.

Funkce zapojení, které je nakresleno na obr. 7, je při zapínání bezpečnostního modulu i při aktivaci řídicího přístroje (při požadavku na funkci) obdobná jako funkce obvodu z obr. 6. Zcela odlišná je však funkční schopnost obou obvodů při výskytu závad a značně rozdílná je také schopnost obvodů detekovat vzniklé závady. Výklad funkce zapojení z obr. 7 je zaměřen na popis chování obvodu po skončení nouzové situace, tj. po uvolnění řídicího přístroje, kdy je bezpečnostní obvod připraven k novému zapnutí.

V případě, že došlo ke svaření pracovních kontaktů stykačů KM1, KM2, relé K2 nebo K3, je zapínací obvod přerušen klidovým kontaktem některého z uvedených přístrojů a bezpečnostní modul není možné zapnout. Jestliže se svaří klidové kontakty některého relé, nemůže dojít k zapnutí K2 a K3, a nemohou tedy být zapnuty ani stykače KM1, KM2. Využitím principu redundance je zaručeno, že žádná z vyjmenovaných závad nevede ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu, jednotlivé závady jsou řídicím systémem stroje detekovány, a nejsou-li odstraněny, není možné zařízení spustit.

Při přemostění některého z kontaktů řídicího přístroje (SA1) je bezpečnostní funkce obvodu zachována, neboť spolehlivé rozpojení napětí pro napájení stykačů KM1, KM2 zajistí redundantní kanál bezpečnostního modulu, přičemž vypínací relé kanálu se závadou zůstane sepnuté a jeho rozepnutý klidový kontakt zabraňuje zapnutí bezpečnostního modulu. Závada je tedy detekována řídicím systémem stroje.

Přemostění zapínacího tlačítka SB1 sice nemá za následek ztrátu bezpečnostní funkce obvodu, ale po uvolnění řídicího přístroje (SA1) dojde k neočekávanému zapnutí bezpečnostního modulu. Tato závada není řídicím systémem stroje detekována.

Nakupení závad, např. přemostění jednoho kontaktu SA1 a současný příčný zkrat mezi vstupními kanály nebo přemostění zapínacího tlačítka bezpečnostního modulu (SB1) a současné přemostění zapínacího tlačítka stykačů (SB3), vede ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu.

Přednosti i slabá místa zapojení z obr. 7 nejlépe ukáže analýza odolnosti obvodu proti závadám a schopnosti obvodu vzniklé závady detekovat:

  • zemní spojení je detekováno,
  • přerušení vodičů v obvodu je detekováno,
  • přemostění kontaktu řídicího přístroje je detekováno,
  • svaření kontaktů nebo mechanické selhání akčního členu je detekováno,
  • závady uvnitř bezpečnostního modulu jsou detekovány,
  • přemostění zapínacího tlačítka bezpečnostního modulu není detekováno,
  • příčný zkrat mezi vstupními kanály není detekován.

Žádná z uvedených závad nevede sama o sobě ke ztrátě bezpečnostní funkce obvodu.

Obr. 9.

11. Obvod pro splnění požadavků kategorie 4 ČSN EN 954-1
Velmi tvrdé požadavky kategorie 4 podle ČSN EN 954-1 mohou splnit jen takové bezpečnostní obvody pro nouzové zastavení, ve kterých jsou všechny závady detekovány dostatečně včas, aby bylo zabráněno ztrátě bezpečnostní funkce, přičemž při výskytu jakýchkoliv závad musí být bezpečnostní funkce obvodu vždy zachována.

Základní funkce zapojení, které je nakresleno na obr. 8 a splňuje náročné požadavky kategorie 4 ČSN EN 954-1, je zcela shodná s funkcí obvodu z obr. 7. Odlišným propojením přístrojů uvnitř bezpečnostního obvodu jsou však odstraněny nedostatky zapojení z obr. 7.

Detekování příčného zkratu mezi vstupními kanály bezpečnostního obvodu je zajištěno připojením každého z kanálů na jiný potenciál napájecího napětí, je tedy využito principu různosti. Vstupní kanál 1 je napájen ze svorky X1 a je připojen na potenciál L+, zatímco vstupní kanál 2 je napájen ze svorky X2 potenciálem L–. V důsledku změny potenciálu přiváděného na svorku X4 musí být svorka X5 připojena na potenciál L+ (na obr. 8 je toto propojení pro větší přehlednost nakresleno poněkud nečistě, uzel by správně měl být u svorky X5). Při příčném zkratu, tj. zkratu mezi oběma vstupními kanály, vypne jistič F1 napájecí napětí bezpečnostního obvodu a výstupní část bezpečnostního modulu odpojí napětí pro stykače KM1, KM2, které odpadnou v důsledku ztráty napětí. Závada je tedy detekována řídicím systémem stroje a bezpečnostní funkce obvodu je zachována.

Detekovat přemostění zapínacího tlačítka SB1 umožňuje propojení svorek S a KS zapínací části bezpečnostního modulu. Jestliže po zapnutí bezpečnostního modulu dojde k přemostění zapínacího tlačítka SB1, při aktivaci řídicího přístroje SA1 rozpojí relé K2, K3 výstupní obvody bezpečnostního modulu, vzápětí však přes klidové kontakty K2, K3 přiskočí relé K1, jehož pracovní kontakty připraví podmínky pro zapnutí K2, K3, zároveň však zajistí samopřídrž K1. Současně klidové kontakty relé K1 přeruší výstupní obvody bezpečnostního modulu. Po uvolnění řídicího přístroje SA1 sice přes sepnuté pracovní kontakty K1 přiskočí relé K2, K3, jejichž klidové kontakty přeruší spojení mezi svorkou S a cívkou relé K1, avšak výstupní obvody bezpečnostního modulu zůstanou spolehlivě rozpojeny klidovými kontakty K1, takže stykače KM1, KM2 není možné zapnout, dokud není odstraněno přemostění tlačítka SB1.

To, že obvod z obr. 8 skutečně „nemá vadu“, lze snadno dokázat analýzou odolnosti zapojení vůči závadám a schopnosti obvodu vzniklé závady detekovat:

  • zemní spojení je detekováno,
  • přerušení vodičů v obvodu je detekováno,
  • přemostění kontaktu řídicího přístroje je detekováno,
  • svaření kontaktů nebo mechanické selhání akčního členu je detekováno,
  • závady uvnitř bezpečnostního modulu jsou detekovány,
  • příčný zkrat mezi vstupními kanály je detekován,
  • přemostění zapínacího tlačítka bezpečnostního modulu je detekováno.

Při všech uvažovaných závadách je bezpečnostní funkce obvodu zachována a závady jsou detekovány řídicím systémem stroje dostatečně včas, aby bylo zabráněno ztrátě bezpečnostní funkce obvodu.

Při porovnání bezpečnostních obvodů pro nouzové zastavení z obr. 2, 3 (publikovány v dubnovém čísle), 6, 7 a 8 je na první pohled zřejmé, že volba způsobu propojení přístrojů uvnitř obvodu zásadně ovlivňuje jeho odolnost vůči závadám a schopnost řídicího systému stroje vzniklé závady detekovat. Přitom ani použití bezpečnostního modulu, který umožňuje splnění požadavků kategorie 4 podle ČSN EN 954-1, není samo o sobě zárukou toho, že bezpečnostní obvod jako celek těmto požadavkům vyhoví. Pro rychlou orientaci v dané problematice je určena tabulka na obr. 9, symbolicky znázorňující propojení přístrojů uvnitř bezpečnostních obvodů pro jednotlivé kategorie požadavků ČSN EN 954-1. Součástí tabulky je také přehled uvažovaných závad a schopnost obvodů, jejichž zapojení byla v tomto článku publikována, vzniklé závady detekovat.

Závěrečná část článku v příštím čísle časopisu ELEKTRO bude obsahovat příklad zapojení bezpečnostního obvodu pro nouzové zastavení s jednodušším bezpečnostním modulem, příklad zapojení obvodu pro nouzové zastavení kategorie 1 podle ČSN EN 418 a bude se zabývat problematikou vazby bezpečnostních obvodů na elektronická programovatelná zařízení.

(dokončení v příštím čísle)

SICK spol. s r. o.
nám. Osvoboditelů 1368
153 00 Praha 5 - Radotín
Tel.: 02/5791 1850
Fax: 02/5781 0559
E-mail: sick@sick.cz
Web: www.sick.de