Комбинации безопасности SIGUARD - Функциональные, коммутирующие реле и преобразователи

Реле безопасности SIRIUS являются ключевыми элементами, многофункциональными и экономичными звеньями цепи безопасности. Реле безопасности SIRIUS обеспечивают функциями безопасности каждое устройство (например, контроль защитных дверей, защита прессов и молотов) максимально эффективно с точки зрения условий инженерных разработок и стоимости.

Реле безопасности SIRIUS обеспечивают многочисленные функции, связанные с безопасностью:

Контроль функции безопасности датчиков
Контроль кабелей датчиков
Контроль правильной работы реле безопасности
Контроль активаторов (приводов головок) (контакторов) в цепях отключения
Безопасно ориентированное отключение при возникновении опасности

Реле безопасности SIRIUS отвечают самым высоким требованиям (Категория 4) согласно EN 954-1 и достигают самого высокого уровня надежности безопасности (SIL 3) согласно МЭК 61508.

Особенности

Общие

Могут использоваться для всех норм по технике безопасности благодаря соответствию самым высоким требованиям стандартов безопасности (Категория 4 в соответствии с EN 954-1 или SIL 3 согласно МЭК 61508)
Пригодны для использования во всем мире, т.к. соответствуют всем основным сертификатам
Компактны, удобны в обслуживании, позволяют экономить место в шкафах управления
Гибкое подключение и расширяемость делают последующие замены простыми
Съемные клеммники повышают коэффициент готовности установки
Желтая фронтальная панель идентифицирует устройство как элемент техники безопасности
Кабели датчиков длиной до 2000 м допускают применение на протяженных установках

Релейные выходы

Различные напряжения могут коммутироваться работающими в буферном режиме контактами
Более высокие токи могут коммутироваться контактами реле

Полупроводниковые выходы

Нечувствительны к вибрации и грязи
Пригодны для работы в устройствах с высокой частотой коммутации
Высокий электрический срок службы

Микропроцессорные системы

Гибкость использования благодаря множеству различных встроенных функций
Простая параметризация с использованием DIP переключателей на передней панели
Высокая функциональная надежность, основывающаяся на широких функциях контрольной проверки
Предназначенны для управления машинами (механизмами)
Подключение бесконтактных датчиков (множественных световых, световых барьеров и т.д.)

Область применения

Классификация машин (механизмов) по категориям в соответствии с EN 954-1

Европейская директива по машинам и механизмам 98/37/EG предусматривает, что каждая машина (механизм) должна удовлетворять требованиям руководящих документов и стандартов. Такие меры должны быть приняты для снижения риска травматизма персонала ниже установленных пределов.

Во-первых, анализ риска проводится разработчиком в соответствии с EN 1050 "Принципы для оценки риска“. Например, окружающие условия работы машины должны быть приняты во внимание. Тогда любой полный риск должен быть оценен. Оценка риска должна быть выполнена так, чтобы процедура и заключения могли быть восстановлены. Должны быть определены опасности и возможные технические мероприятия для предотвращения травматизма.

Как только определена степень риска, разрабатывается категория, согласно которой будут выполняться цепи безопасности с учетом EN 954-1.

Эта категория определяет технические требования для конфигурации оборудования безопасности. Существует пять категорий (B, 1, 2, 3 и 4), B (относящаяся к основной категории) является категорией с самым низким риском и той, которая также определяет минимальные требования к системе управления.

Выбор возможных категорий согласно EN 954-1

Отправная точка для оценки риска, связанного с безопасность части системы управления					S: Серьезность травмы	F: Частота и/ или продолжительность подвергания опасности	P: Способность предотвращать опасность
Категории					S1: Небольшое (обычно восстанавливаемое) повреждение	F1: От редкой до частой и/или короткая продолжительность	P1: Возможна при некоторых условиях
B	1	2	3	4	S2: Серьезное (обычно невосстанавливаемое) повреждение, включая смерть	F2: От частой до постоянной и/или длинная продолжительность подвергания	P2: Едва возможна
+	•	×	×	×	S1	–	–
+	•	•	×	×	S2	F1	P1
	+	•	•	×	S2	F1	P2
	+	+	•	×	S2	F2	P1
	+	+	+	•	S2	F2	P2
Выбор категорий:
• = Предпочтительные категории для контрольных точек
+ = Возможные категории, которые требуют дополнительных мер
× = Меры, которые могут быть чрезмерны относительно специфики риска

Обобщенные требования для категорий в соответствии с EN 954-1

Категории ¹)	Обобщенные требования	Системный ответ ²)	Принципы для достижения безопасности
B	Части контроллеров с функциями безопасности и/или их защитные устройства, так же как и компоненты, должны быть разработаны конструктивно, выбраны, собраны и объединены в соответствии со стандартными применениями таким способом, что они могут противодействовать ожидаемым внешним влияниям.	Возникновение ошибки может привести к потере функции безопасности.	Главным образом характеризуется выбором компонентов.
1	Требования категории B должны быть выполнены. Должны быть подобраны хорошо подтвержденные компоненты и хорошо зарекомендовавшие себя принципы.	Возникновение ошибки может привести к потере безопасности, но вероятность появления этого меньше чем в категории B.
2	Требования категории B должны быть выполнены и использованы подтвержденные принципы безопасности. Функции безопасности должны быть проверены в подходящих интервалах машинным контроллером.	Возникновение ошибки может привести к потере функций безопасности между испытаниями. Потеря функций безопасности будет обнаружена при испытании.	Характеризуется , главным образом, структурой.
3	Требования категории B должны быть выполнены и использованы подтвержденные принципы безопасности. Части, предназначенные для безопасности , должны быть осуществлены так, чтобы: Отдельная ошибка в любом из этих компонентов не заканчивается потерей функции безопасности. Индивидуальная ошибка обнаруживается всякий раз, когда это возможно.	Когда отдельнапя ошибка возникает, функция безопасности всегда поддерживается. Обнаруживаются некоторые, но не все ошибки. Некопление необнаруженных ошибок может привести к потере функции безопасности.
4	Требования категории B должны быть выполнены и использованы подтвержденные принципы безопасности. Части с необходимостью обеспечения безопасности должны быть установлены так, чтобы: Отдельная ошибка в любом из этих компонентов не приводила к потере функций безопасности. Индивидуальная ошибка определялась в течение работы или при следующей активации функции безопасности или, если это не возможно, накопление ошибок не будет заканчиваться потерей функций безопасности.	При возникновении ошибок функция безопасности всегда поддерживается. Раннее обнаружение ошибок для предотвращения потери функции безопасности.

1) Категории не предназначены для применения в определенной последовательности или иерархии со ссылкой на требования безопасности.

2) Оценка риска будет полностью завершена или частичная потеря функций безопасности из-за ошибок допустима.

Стандарты по "Безопасности машин и механизмов"

EN 60204-1 "Электрическое оборудование машин"
EN 418 "Аварийное отключение аппаратов, функциональные аспекты, принципы проектирования“
EN 574 "Устройства управления двумя руками“
EN 954-1 "Части систем управления, связанные автоматикой безопасности"
EN 1050 "Принципы оценки риска"
EN 1088 "Безопасность машин - блокирующие устройства, связанные с охраной“
IEC 61508 "Функции электрической безопасности/программируемой электронной безопасности связанных систем"

Категории остановки

Потенциальные опасности, обусловленные машиной, должны быть устранены настолько быстро, насколько это возможно.

Как правило, "статус безопасности" ("danger-free status") относительно опасных перемещений - остановка. Все безопасные комбинации переходят к обесточенному состоянию в случае возникновения опасности или ошибки, то есть привод останавливается. Стандарт EN 60204 требует, чтобы каждая машина была оборудована функцией Stop (Стоп) Категории 0. Функции Stop Категорий 1 и/или 2 должны быть осуществлены, когда это необходимо для безопасности и/или выполнения функциональных требований к машине.

Существует три категории функций Stop:

Категория Stop - 0:
Остановка немедленным выключением электроэнергии на вводе приводов машин.
Категория Stop - 1:
Управляемое отключение, в результате которого энергия на вводе привода машины подается в процессе периода отключения и снимается только после достижения полной остановки.
Категория Stop - 2:
Управляемое отключение, в результате которого энергия на вводе привода машины остается после ее остановки.

Устройства поддерживают функцию автоматического запуска в зависимости от их исполнения.

Автоматический запуск

Устройство активировано, когда цепь датчика замкнута. Если кнопка ON (Вкл) включена в цепь возврата, это не будет отображено для перехода. Отображение перехода не требуется по EN 954-1 для категорий B, 1, 2 и 3.

Если устройство автоматического запуска для Категории 4 и используется аварийная остановка (EMERGENCY-STOP), задача пользователя гарантировать, чтобы ошибка не могла произойти в цепи включения (т.е. через безопасное соединение на включающем кабеле).

Контролируемый пуск

Безопасная комбинация должна активизироваться после отказа электропитания или безопасное отключение производится нажатием кнопки ON.

Для категории 4 в соответствии с EN 954-1 необходимо, чтобы цепи обратной связи на включение подвергались контролю.

Кнопка ON (Вкл) должна быть использована после предварительного подключения датчика.

Комбинированная (Crossove) защита

Комбинированная защита - способность безопасной комбинации обнаружить ошибки (например, из-за передавливания кабеля или замыкания на землю) в контроле дверной цепи и предотвращать появление цепи до тех пор, пока внешняя неисправность не будет устранена.

Аварийная остановка

Устройства аварийной остановки (EMERGENCY-STOP) должны иметь приоритет перед всеми другими функциями.

Энергия на вводе приводов машины, которая может создать опасные ситуации, должна быть выключена настолько быстро, насколько это возможно, без причинения любой другой опасности. Перезапуск приводов не должен приводить к перезапуску оборудования. Аварийная остановка (EMERGENCY-STOP) должна функционировать как Stop Категории 0 или Категории 1.

Перезагрузка командного устройства должна быть возможна только в результате ручного воздействия на командное устройство. Она не должна инициироваться командой перезапуска. Перезапуск машин не должен быть возможен пока все работающие части компонентов позиционирования не были переустановлены преднамеренно и индивидуально вручную (EN 418).

Базовые устройства комбинаций SIGUARD могут использоваться для Аварийной Остановки (EMERGENCY-STOP) до Категории 4 в соответствии EN 954-1. В зависимости от внешних цепей и приоритета датчиков могут быть достигнуты Категория 3 или 4 согласно EN 954-1 или SIL 2/3 (Safety Integrity Level) в соответствии с IEC 61508 .

Защитный контроль двери

По EN 1088 различаются сцепленная автономная защита устройств и сцепленная изолированная защита устройств с блокировкой.

Комбинации SIGUARD используются в этих случаях для функций аварийной остановки (EMERGENCY-STOP). Возможны системы управления до Категории 4 по EN 954-1 или SIL 2/3 согласно IEC 61508.

Прессование и штамповка

Устройства управления двумя руками - это устройства, которые требуют воздействия двух рук оператора для его защиты от травматизма.

Устройство испытания используется для линейно управляемых прессов (например, гидравлических, пневматических, шпиндельных)в соответствии VBG 7n5.2 . Они испытываются однажды на удар для:

Для правильного соединения работающих элементов
Определения обрыва внешнего кабеля
Любую неисправность компонентов циклического контроля

Устройство тестирования перемещений может быть применено в соединении с устройством управления двумя руками.

Устройства управления прессами и устройства для тестирования сверхперемещений предназначены для установки в системы управления эксцентрических, гидравлических и винтовых прессов. Они могут быть использованы до Категории 4 по EN 954-1. Тип III C согласно EN 574 также возможен для прессов.

Функции

Реле безопасности SIRIUS и цепи безопасности

Цепи безопасности обычно включают следующие функции: определение (ощущение), оценка и отключение.

Определение (ощущение)

Определение выполнения требований безопасности, например, при срабатывании АВАРИЙНОЙ ОСТАНОВКИ (EMERGENCY-STOP) или проникновении кого-либо в область повышенной опасности, которая контролируется датчиками, такими как множественные световые или лазерные сканеры.

Оценка

Оценка потребности в выполнении функций безопасности и надежного инициирования реакции, например, отключения включающей цепи.

Отключение

Отключение причин возникновения опасности, например, электропитания с помощью послевключенного контактора.

Реле безопасности SIRIUS активизировано для оценки и отключения звена этой цепи безопасности.

Входы устройства (число и тип) отображаются в интерфейсе датчика. Логика безопасности изображена в центре. Режим работы устройства и воздействия входов на выходы объясняются с помощью этой логики безопасности. Тип и количество цепей включения и сигнальных выходов показаны в интерфейсе активаторов и варианты настройки (параметры) устройства показаны в части рисунка, расположенной ниже.

Примечание относительно диаграммы функционирования

В целях упрощения функциональная диаграмма показывает только входы и выходы, которые требуются для пояснения функций безопасности. Источник питания входов, датчиков и приводов, которые могут быть подключены к интерфейсам, игнорируются, потому что в них нет необходимости для иллюстрации функционирования .

Надписи поясняют значение символов.