Bezpečnost obsluhy strojů je velice diskutované téma, protože normy jasně stanoví potřebu zabezpečení a ochrany. Optické závory jsou zařízení, jejichž hlavním úkolem je zamezit v přístupu do prostoru stroje, a hlavně okamžitě zastavit jakýkoliv nebezpečný pohyb dříve, než obsluha, technik, popřípadě jiná osoba, stačí vniknout do chráněného prostoru strojního zařízení. A to třeba jen nějakou částí těla, např. rukou, prsty. Náš tým se s bezpečnostní problematikou setkává hlavně u starších strojů a linek, kde na základě analýzy rizik vypracuje podrobnou zprávu, ale také kompletně zrealizuje navržené opatření, aby stroj, či linka byly bezpečné.
Optické závory primárně používáme při realizaci našich projektů v divizi EK-PROJECT, pro zákazníky je samozřejmě můžeme dodat i samostatně. Pracujeme s výrobky Allen Bradly.
V případě potřeby modernizace, doplnění bezpečnosti u strojů či výrobních linek nás neváhejte kontaktovat: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Blíže o problematice optických závorách hovoří kolega Ing. Jakub Steklý:
Bezpečnostní optické závory
S rostoucím trendem rozvoje automatizace procesů strojů, které jsou čím dál více rychlejší, flexibilnější a výkonnější, je nutné zabezpečit bezpečnost obsluhy a techniků. Z tohoto důvodu se vyvíjí i bezpečnostní systémy a komponenty, jakými jsou například zařízení pro optickou detekci přítomnosti osob.
Bezpečnostní systémy byly častokrát implementovány odděleně od automatizačních systémů a fungovaly zcela nezávisle na nich. Hlavním důvodem, který platil a stále platí je, že bezpečnostní systém musí být k dispozici za všech okolnosti. Chyba nebo neočekávaný stav během normálního provozu stroje nesmí mít vliv na bezpečnostní opatření.
Požadavky norem a směrnic
Bezpečnostní systém a bezpečný provoz čím dál více závisí na aktuální činnosti stroje nebo okamžitém stavu, a proto musí komunikovat s řídicím systémem. Musíme tedy dosáhnout nezávislosti bezpečnostního systému na normálním, tedy automatizačním procesu.
Jedním z nejdůležitějších výsledků tohoto procesu je vytvoření norem nazývaných „Normy funkční bezpečnosti“, tou nejdůležitější je EN ISO 13849-1: Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části ovládacích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci a dále strojírenská směrnice EU 2006/42/EC.
Základním a nejdůležitějším pravidlem je, že nebezpečné části pracovního prostoru stroje musí být trvale hlídány, a pohybující se části stroje musí být od těchto oblastí spolehlivě odděleny. K hlídání těchto prostorů mohou být využity bezpečnostní optické ochrany.
Systém fungování
Bezpečnostní optická závora se skládá ve většině případů z vysílače a přijímače mezi kterými vzniká tzv. ochranné pásmo. Vysílací jednotka je zpravidla vybavena soustavou diod, vyzařujících na vlnové délce infračerveného světla, které cyklicky vysílají krátké impulzy dopadající na fotocitlivé tranzistory na přijímací jednotce. Vnikne-li do ochranného pásma předmět a dojde k přerušení světelného paprsku, přijímací jednotka vygeneruje signál, který je povelem k zastavení pohybu stroje, nebo k uvedení stroje do bezpečné polohy. Výška ochranného pole je daná výškou závory a rozlišením, tedy vzdálenost mezi jednotlivými diodami. (standardně 14 mm a 30 mm). Čím menší je parametr rozlišení tím menší předměty může světelná závora detekovat. Tento parametr nejčastěji vyplyne z posouzení rizik a tím se také požadovaná Performance Level.
Důležitou součástí přijímače je vyhodnocovací elektronika pro spínací výstup, která při přerušení světelného paprsku okamžitě aktivuje výstup OSSD (Output Signal Switching Device), který je zapojen do bezpečnostní logiky, a který dále odpíná výstupy např. stykače. Tyto výstupy mohou také vypínat přímo výkonové prvky.
Z dalších funkcí, kterou světelné závory mohou obsahovat je např. MUTING, tedy funkce, která dokáže potlačit ochranné funkce za určitých bezpečnostních podmínek. BLANKING je funkce, která umožňuje naprogramování optické závory tak, že část snímacího pole je zatemněná. Také je možné světelné závory zapojit do kaskády za sebe, či pod úhlem tak, že mají pouze jeden pár výstupních signálů OSSD.
Bezpečnostní světelné závory Allen Bradly
GuardShield 450L-B a GuardShield 450L-E
Světelné závory Allen-Bradley® GuardShield typu POC (kontrola v místě činnosti) se liší od tradičních světelných závor, které jsou založené na odděleném vysílači a přijímači. Patentovaná technologie umožňuje použití každého vysílače–přijímače ve funkci vysílače nebo přijímače, a to prostřednictvím inovativního zásuvného modulu. Oba modely mají certifikaci TÜV na úroveň PLe, typ 4, podle IEC 61496-1/-2, SILcl3 podle EN ISO 13849-1
Výhody
• Patentovaná technologie umožňuje použít jakoukoliv závoru jako vysílač, nebo přijímač pomocí inovativního plug-in modulu
• Aktivní ochranné pole poskytuje snímání po celé délce závory
• Široký rozsah hlídané výšky 150 ... 1950 mm s odstupňováním po 150 mm
• Rozlišení:
◦ Detekce prstu (14 mm): dosah 0,5 až 4 m
◦ Detekce dlaně (30 mm): dosah 0,9 až 6,5 m
• Kompaktní provedení 30 mm x 30 mm
• Režim START, monitorování externího zařízení (EDM), rozsah snímání je snadno konfigurován přepínači DIP na zásuvných modulech
• Dvě LED diody na závoře indikují ideální nastavení pozice
• Flexibilní možnosti montáže výrazně usnadňují instalaci
• Diagnostika a odstraňování problémů přes bezplatný software CCW
• Krytí IP65
• TÜV certifikace Typ 4 IEC 61496-1/-2, PLe, SIL 3 dle EN ISO 13849-1, IEC 62061
Ing. Jakub Steklý