A gépek és berendezések világában hosszú időn át a biztosított kapus védőkerítés, vagy a kisebb biztonsági ajtó volt "a" Védelmi berendezés, korunkban viszont a tervezők az érintés nélküli, optoelektronikus elvű védelmi berendezések széles skálájából választhatnak. Ebből azonban nem szabad azt a következtetést levonnunk, hogy az optoelektronika eredendően a korszerűbb megoldás, annál is inkább, mivel a hagyományos elektromechanikus védelmi berendezéseknél is számos érdekes új fejlesztésről számolhatunk be.
A tervezőmérnök alapvetően a - gépbiztonsági direktíva, a vonatkozó szabványok és a kockázatelemzés alapján - megkövetelt biztonsági szint teljesítésére fog törekedni a gép ill. berendezés lehető legnagyobb termelékenysége mellett. Ez egyébként fontos követelménye a biztonsági szabványoknak is, hiszen a gépkezelő azt a biztonsági berendezést fogadja el leginkább, amely nem akadályozza őt a munkavégzésben. A gépek és berendezések döntő hányadát ma is elektromechanikus védelmi berendezésekkel, vagyis a biztonsági kapcsolókkal vagy reteszekkel felügyelt védő ajtókkal vagy kerítésekkel, védik. Ezeknél a berendezéseknél központi szerepet tölt be a biztonsági adatbuszos technológia, ezért a Schmersal vállalatcsoport is folyamatosan bővíti a 2003-as Hannoveri Ipari Vásáron bemutatott, közvetlenül az "AS-Interface Safety at Work" (SaW) biztonsági adatátviteli protokollhoz kapcsolódó biztonsági készülékcsaládját.
 |
1. A tervezők ma már az
SaW AS-Interface
hálózatokhoz közvetlenül
kapcsolható biztonsági
kapcsolóelemek széles
skálájából válogathatnak. |
Az integrált SaW bemenetes készülékcsaládot már a múlt évben bemutattuk, ekkor jelent meg többek között az AZ 16-os biztonsági kapcsoló és az AZM 161-es biztonsági reteszelés. Az SaW-felszereltségű ASi termékcsalád kiegészült vészleállítóval, a biztonsági kötélfeszítő-kapcsolóval, valamint a BNS sorozatú érintés nélküli biztonsági kapcsolóval (lásd az 1. ábrán). A buszprotokollal alkalmazható további készülékcsaládok fejlesztése folyamatban van, a hagyományos biztonsági kapcsolóelemeket pedig egy bemeneti modullal lehet az ASi SaW hálózathoz kapcsolni.
A buszrendszer előnyeiA gépgyártók és felhasználók a buszrendszerek számos előnyét élvezik: egyszerűbb a kábelezés, mert az egyes alkatrészekhez a típustól függően négy vagy akár tizenkettő vezeték helyett egyetlen kéteres vezetéket kell behúzni, ráadásul a diagnosztika és a tesztelés is egyszerűbb, mert például naplózni lehet a védelmi ajtók állapotát, ráadásul pedig a gép is rugalmasabban alkalmazható, mert utólagosan is gond nélkül lehet telepíteni új egységeket a buszrendszer hálózatába. A paraméterezés kényelmesen, a számítástechnikában megismert "drag&drop" módszerrel történik, és paraméterezhető például a vészleállítás, az 1-es és 2-es leállítási kategória, a kétkezes vezérlés, az ajtóreteszelés, a biztonsági kimenetek száma és a mágneskapcsoló-felügyelet (visszacsatolás) is.
Ezeket az előnyöket valamennyi biztonsági feladatkörű buszrendszerben élvezhetjük, ellenben az SaW AS-Interface sajátossága, hogy a hagyományos érzékelő és működtető jeleket, valamint a biztonsági információkat egyazon vezetéken tudjuk továbbítani, így a biztonsági rendszer a meglévő vezérlés módosítása nélkül is integrálható a már meglévő AS-Interface hálózatba.
A virtuálisan védett térA Schmersal gyár az SaW AS-Interface hálózathoz kidolgozott elemekkel csak az első lépést tette meg, és folyamatosan együttműködik további konzorciumokkal, hogy piacképessé tegye a biztonsági feladatú buszrendszereket - ilyen például a CANopen Safety és a ProfiSafe, míg leányvállalata, az Elan az "Esalan" továbbfejlesztésén dolgozik. Ez a levédett működési rendszerű buszrendszer sikerrel vetette meg a lábát a piacon, és hogy merőben új funkciókra is alkalmas, azt a Reis robotgyártóval közösen bizonyítja az Elan. A két vállalat közös fejlesztésében megvalósított vezérlés önműködően felügyeli a robot valamennyi tengelyén a sebességeket, azaz pontosan meg lehet határozni a robotkar, illetve a mozgatott teher helyzetét, és ennek alapján ki lehet tűzni egy "virtuálisan védett teret" a kezelő körül, így nagyobb helykihasználással és rugalmasabban dolgozhat a robotkar. A "Safe production" elnevezésű rendszer bevezetése már megkezdődött.
A biztonsági ajtók állását rendszerint elektromechnaikus biztonsági kapcsolók, például az "AZ 16"-os felügyeli, de fokozott higiéniai követelményeknél, például az élelmiszer-iparban érintés nélküli biztonsági érzékelőket alkalmaznak. Ezeknek a szenzoroknak az egyik előnye abban rejlik, hogy nem mágneses anyagokon keresztül is működnek, vagyis rejtve is felszerelhetőek egy sík felület mögé, amelyen nem ül meg a szennyeződés. Az érintés nélküli működésnek köszönhetően nagyobb játékkal rendelkező védelmi ajtót lehet felszerelni - és ez nem csupán az élelmiszeriparban lehet előnyös.
A "BSN 16"-os típusú új biztonsági érzékelő (lásd az 2. ábrán) több oldalról is működtethető, ami további szabadságot jelent a tervezőnek a biztonsági feladatok megvalósításában. Az érzékelő külméretét tekintve kompatíbilis az AZ 16-os elektromechanikus biztonsági kapcsolóval, hogy a gépgyártó (vagy a megrendelője) szabadon dönthesse el, hogy az egyébként azonos gépen hagyományos biztonsági kapcsolót vagy érintés nélküli biztonsági érzékelőt kíván alkalmazni.
A típuscsaládba tartozó készülékek a megfelelő biztonsági elemekkel együtt önműködően felügyelik saját működőképességüket (megfelelnek az IEC 60947-5-3 szabvány PDFM kategóriájának), és az EN 954-1 szerinti 3-as ill. 4-es vezérlési kategóriába tartoznak. A jelek továbbítására egy külön jelkimenet szolgál, és mivel három kábelnyílás is van, ezért a csatlakozó vezetékeket át is lehet fűzni a készüléken, vagyis igény szerint akár több biztonsági érzékelőt is egyszerűen és olcsón, kapocsdoboz nélkül lehet a rendszerbe integrálni.
 |
2. A hagyományos
biztonsági kapcsoló
alternatívája:
az új "BNS 16"-os külső
méretei azonosak
az "AZ 16"-oséval. |
Az AZ 16-os készülékek egyik alternatívája a BZ 16-os termékcsalád, egy szintén érintés nélkül működő új biztonsági kapcsoló sorozat. A készülékek újszerű, redundáns és külső manipulációtól védett elven működnek nagy biztonsággal.
Amennyiben a védett berendezés veszélyes utánfutást vagy leállási mozgást végez, vagy a termelési folyamatot nem kívánják megszakítani a védelmi ajtó nyitásával, akkor a biztonsági reteszelések alkalmazása célszerű.
Az "AZM 161-12/12"-es modell négyféle kábelbekötést tesz lehetővé, és a működtető elem is négy pozícióban ültethető be, és természetesen különböző csatlakozók és működtető elemek között is válogathatunk.
A rugalmasság a táplálásra is jellemző, hiszen mindössze kétféle kivitel közül kell választanunk: az egyik egy 24 VAC/DC táplálású, a másik egy "mindenevő" 110/230VAC-as készülék, és természetesen választhatunk a munkaáramú (mágneszáras) ajtónyitás és nyugalmi áramú (táplálás nélkül is zárva maradó) kivitel között is.
Az érintkezők intelligens kiosztásával a legkülönbözőbb áramköröket tudjuk megvalósítani hagyományos jelfogós biztonsági elemek vagy akár biztonsági vezérlések csatlakoztatásával. A felhasználó természetesen külön érintkezőn kapja a jelet az ajtó és a reteszelés állapotáról. A reteszelés biztonsági rendszerbe integrálásához a felhasználó számos biztonsági elem közül választhat, és a tartozékok között található szerelőkészletekkel az eszközöket a legkülönbözőbb védelmi berendezésekre is rögzíteni lehet.
Nagyobb rugalmasságot kínál az optoelektronika
Az elektromechanikus védelmi berendezésekkel szemben az optoelektronikai rendszerek, mint például a biztonsági fénysorompók vagy fényrácsok azzal az előnnyel is rendelkeznek, hogy kisebb helyen is elférnek, ezért jobban integrálhatók a gépekbe. További előnyük, hogy a védelmi berendezés rugalmasságát növelő kiegészítő funkciók megvalósítására is alkalmasak. Az "SLC/SLG 415" sorozatú biztonsági fényfüggönyöket és fényrácsokat kiegészítő érzékelőkkel meg tudják különböztetni, hogy ember vagy alkatrész került a fénysugár útjába, vagyis a rendszer felismeri és átengedi a védett területen a mozgatott alkatrészeket, a védelmi berendezés az áthaladásuk alatt értelemszerűen nem old ki. Ezzel ellentétben ha például egy gépkezelő lép a veszélyes területre, akkor a vezérlés leállítja a gépet illetve a veszélyes mozgást.
Alapvető kiválasztási szempontok
Lehet általános szabályt alkotni arra, hogy milyen rendszerű védelmi berendezést - elektromechanikus, érintéses vagy érintés nélküli - védelmi berendezést célszerű előnyben részesíteni? A tervezőnek a kockázatelemzés alapján először ki kell választania a szóba jöhető alternatívákat, és ha például a gépből alkatrészek vagy anyagdarabok repülhetnek ki, akkor egy mozgatható mechanikus határolást kell alkalmazni. Mindemellett valamennyi védelmi berendezésnek megvan a létjogosultsága, és az alkalmazási körülmények (mint például a megkövetelt rugalmasság és termelékenység), valamint a kockázatelemzés határozza meg, hogy az adott esetben melyik megoldás az optimális.
