|
Az érintés nélkül működő kapcsolók mind nagyobb teret hódítanak a munkavédelmi biztonsági rendszerekben. Írásunk a biztonsági szenzorok általános felépítéséről, alkalmazási tapasztalatairól és területeiről tartalmaz hasznos információkat.
Alkalmazási terület
A biztonsági szenzor működési elve teljesen zárt kialakítást tesz lehetővé. A zárt kialakításnak köszönhetően a szenzor ellenáll a pornak és egyéb szennyező anyagoknak. Az érzékelő készül teljesen síma, könnyen tisztítható kivitelben, amely alkalmas a magas hygiéniai elvárásokat támasztó élelmiszeripari gépek munkavédelmi biztosítására. A kapcsoló működését nem befolyásolja, ha az élelmiszeriparban szinte kizárólag alkalmazott rozsdamentes acél mögé telepítik.
A szenzor alkalmazásának további előnye, hogy nagyon kis méretben is készül, ami két alapvető alkalmazási előnyt hordoz:
1. Kis méretű ajtók, fedelek biztosítására alkalmassá válik, mert kicsi működtetési rádiusz esetén is problémamentesen működik.
2. Jellemző konstrukciós probléma, hogy a biztonsági rendszert már a kész géphez próbálják illeszteni, és a rendszer elemeinek általában nagyan kevés hely marad. Kis helyigénye révén a biztonsági szenzor ezeken a helyeken jól alkalmazható.
A biztonsági szenzorok tipikus alkalmazási területei: nyomdaipari gépek, az élelmiszeripar gépei, csomagológépek.
Felépítés, működési elv
Egy biztonsági szenzorral kialakított munkavédelmi megoldás az EN 60947-5-3 szerint három komponensből kell állljon:
1. Az aktív rész: közelítéskapcsoló működtetővel
2. A kimeneti jelet biztosító kapcsolóberendezés (OSSD=Output Signal Switching Device)
3. Vezérlő- és felügyelőberendezés
Természetesen a három egységnek nem kell fizikailag elkülönülnie.
A Schmersal ezt a három komponenst rendszerként kínálja, ezzel biztosítva, az alkotóelemek megfelelő illeszkedését. A BNS mágneses biztonsági szenzorcsalád mechanikus kontaktusként reed kontaktusokat tartalmaz. A kontaktusokat a működtető által létrehozott külső mágneses tér nyitja illetve zárja. A kontaktusok állapotát a szenzorhoz csatlakozó AES sorozatjelű kiértékelő felügyeli. A reed kontaktusok számára, a kiértékelő egyben az áramkorlátozást is biztosítja.
A biztonsági szenzorok alkalmazásánál célszerű előnyben részesíteni a nyitó- és zárókontaktus kombinációkat. Ezekkel a kapcsoló-kombinációkkal a szenzor két fontos, az EN60204-1 szabvány által leírt elvet egyesít: A redundanciát és a diverzitást. A diverzitás elvének alkalmazását magasabb vezérlési kategóriák megvalósításánál javasolja az EN 954-1, amivel elkerülhető a közös hibaok miatt bekövetkező téves működés pl: A diverzitás elvének alkalmazása nélkül, két nyitó érintkezőt alkalmazva, túláram esetén, zárt burkolat mellett, a nyitó kontaktusok összetapadhatnak, ami a burkolat nyitásakor, téves kiértékeléshez vezet. A diverzitás elvét, tehát egy nyitó, egy záró kontktust alkalmazva, a nyitó érintkező összetapadása esetén a kiértékelő, az ajtó nyitásakor tiltott kapcsolási kombinációt detektál és leállítja a felügyelt gépet.
A Schmersal BNS-AES rendszerek fejlesztésénél nagy hangsúlyt fektett az áramkorlátozásra és a diverzitásra.
Kódolt és kódolatlan mágneses szenzorok
A kódolatlan mágneses szenzorok működési elvüknél fogva könnyen manipulálhatók. Amennyiben a kódolatlan szenzor biztonsági feladatot lát el, az EN 1088 szerint, a manipuláció elkerülésére a szenzort burkolat alá kell építeni. A manipuláció ellen alkalmazott burkolat többletköltségekkel, és a karbantartási idő növekedésével járhat.
A manipulációval szemben magasabb szintű védelmet nyújtanak a kódolt mágneses szenzorok. A kódolt mágneses szenzorok kontaktusai kizárólag speciálisan polarizált, és speciális erősségű mágneses térrel működtethetők. A kódolt biztonsági mágneses szenzorokat nem kell burkolattal ellátni, anélkül is alkalmazhatók biztonsági feladatokra.
Kapcsolási távolságok, hiszterézis
A biztonsági szenzorok működését két fontos kapcsolási távolsággal jellemezhetjük:
1. Sao (assured operating distance) jelenti azt a szenzor és működtető mágnes közötti távolságot, amely mellett bármely gyártási tűrés és környezeti jellemző esetén a szenzor bekapcsolt állapotba kerül.
2. Sar ( assured release distance ) jelenti azt a szenzor és működtető mágnes közötti távolságot, amely mellett bármely gyártási tűrés és környezeti jellemző esetén a szenzor kikapcsolt állapotba kerül.
A tervezés és alkalmazás során figyelembe veendő, hogy a megadott távolságok határértékek. A gyakorlatban a bekapcsolási távolság általában Son>Sao és a kikapcsolási távolság Soff.
Nagy méretű védőburkolat biztosítása mágneses biztonsági szenzorral, különösen nagy körültekintést igényel, ugyanis helytelen kapcsolóválasztás, vagy szerelés esetén a védett személy balesetveszélyes helyzetbe kerülhet, mielőtt a kapcsoló kikapcsolna. |
