Датчики и системы промышленной безопасности

Когда оценка риска показывает, что машина или процесс создает опасность травмы или повреждения, то опасность должна быть устранена или остановлена. То, как именно это сделать, зависит от типа машины или процесса. В самом простом случае это означает предотвращение любого доступа к объекту, пока он представляет опасность. Лучшим выбором будет использование такого защитного устройства, которое сочетало бы максимальную защиту и минимальное вмешательство в работу оборудования. Опыт показывает, что устройства безопасноcти, которые трудно использовать наиболее часто удаляются из оборудования или обходятся. Чтобы добиться лучшей защиты существуют два пути: предотвращение доступа в зону, в то время, когда там существуют опасные условия и предотвращение опасных условий, во время доступа в зону, где они могут создаваться.

Предотвращение доступа.

1. Постоянные защитные экраны.

Если опасная зона в машине или механизме не требует доступа, то она должна быть защищена постоянно установленным экраном.

2. Защитные экраны с замками безопасности.

Если доступ в опасную зону необходим, то должен быть открывающийся защитный экран с устройством блокировки цепей питания машины или механизма. В то время, когда этот экран открыт, напряжение питания должно быть выключено. Такой подход позволяет использовать замок безопасности, закрепленный на двери или кожухе. Тем самым контроль напряжения питания опасного механизма осуществляется через специальные контакты блокировочного выключателя. Напряжение питания опасного устройства обычно электрическое, но может быть так же пневматическим или гидравлическим. Момент, когда защитная дверь открывается, обнаруживается блокирующим выключателем и он изолирует опасный механизм от источника питания непосредственно, либо через реле. Некоторые модели блокирующих выключателей могут содержать так же замок, который закрывает дверь или защитный кожух пока механизм находится в рабочем режиме и существует опасность. Для многих случаев использование защитного экрана и блокирующего выключателя с замком или без замка является наиболее простым и эффективным решением.

Принцип управления двумя руками.

Утройство управления двумя руками.Устройства, обеспечивающие управление механизмом только двумя руками являются другим путем предотвращения в опасную зону машины или механизма. Например, две кнопки пуска могут применяться для запуска машины. При этом обе руки оператора занимают безопасное положение, то есть находятся под контролем, и не могут попасть в опасную зону. Следует отметить, что это устройство защищает только оператора и не дает защиты остальному персоналу. Следует отметить, что системы, обеспечивающие управление двумя руками относительно трудно интегрировать в контрольное оборудование для обнаружения различных нарушений, это важный аспект, о котором нужно помнить при разработке конкретной спецификации. Физический принцип работы таких устройств должен предотвратить неправильное функционирование, например, запуск оборудования одной рукой, а место установки должно соответствовать безопасному расстоянию от опасной зоны. Без нажатия каждый раз обеих кнопок на пульте машина не должна начинать новый рабочий цикл. Это предотвращает ситуацию, когда одна или обе кнопки заблокированы и машина работает в непрерывном режиме. Реализация такого режима должна приводить к остановке машины. Этот метод очень востребован в таких задачах как, например, механизмы с режимом обучения и механизмы, где есть возвратно – поступательные движения, потому что это повышает степень защиты, особенно в сочетании с другими защитными устройствами.

Предотвращение опасной работы механизма.

Когда необходим частый доступ в охраняемую зону, то различные защитные экраны становятся слишком неудобными. В такой ситуации необходимо устройство, которое предотвращает работу механизма, когда осуществлен доступ в охраняемую зону, путем обнаружения в этой зоне человека и остановки механизма в этот момент.

3. Инфракрасные световые занавесы (барьеры).

Эти устройства создают «занавес» из безопасных инфракрасных лучей перед опасной зоной. Когда любой из лучей пересекается, то схема светового занавеса посылает сигнал стоп на защищаемую машину. Существует множество факторов, влияющих на выбор типа светового занавеса и схемы его расположения. Все эти моменты описаны в стандарте EN999 «Размещение защитного оборудования в зависимости от оценочной скорости проникновения человека».

Световые барьеры это очень гибкий инструмент и они могут защищать зоны шириной многие метры. Благодаря применению зеркал, световые лучи могут огибать углы, защищая всю машину целиком. Световые барьеры выпускаются с различными расстояниями между лучами и находят применения в многих задачах, начиная от полной защиты периметра для промышленных роботов и заканчивая точечной защитой доступа для основного круга задач в промышленности.

4. Защитные маты, чувствительные к давлению.

Подобные устройства применяются, что бы оградить площадь пола вокруг работающего механизма. Матрица из соединенных между собой защитных матов, уложенная вокруг опасной зоны и срабатывающая под воздействием определенного давления, например, нажатия ноги оператора, будет посылать сигнал остановки на работающую машину. Чувствительные к давлению маты часто применяются для защиты зон с несколькими механизмами, например, зон с промышленными роботами. Когда необходим доступ в опасную зону, они предотвращают опасное функционирование механизмов, в то время, как оператор находится в защищаемой зоне. Размеры и расположение матов могут быть рассчитаны с использованием формул из стандарта EN999.

5. Чувствительные к давлению кромки.

Эти устройства представляют собой гибкие полосы, которые могут крепиться на кромки движущихся частей механизмов, такие как суппорты станков или автоматические двери, когда есть риск соударения с этими частями. Когда движущаяся часть касается оператора, гибкая кромка испытывает давление и выдает сигнал остановки. Чувствительные к давлению кромки так же можно применять, что бы оградить механизмы, в которых есть опасность соударения с оператором.

Световые занавесы, защитные маты и чувствительные к давлению кромки могут быть классифицированы, как оконечные устройства. Они не предотвращают доступ, а только «чувствуют» его, поэтому важным моментом становится их правильное применение. В основном они используются на таких механизмах, где возможна немедленная остановка после отключения питания. Поскольку оператор может пройти или проникнуть, например, рукой в защищаемую зону, то необходимо, что бы время до полной остановки механизма было меньше времени, за которое оператор может достигнуть источника опасности и коснуться механизма.

Устройства аварийной остановки.

Устройства аварийной остановки применяются там, где необходимо, чтобы в случае возникновения опасности, был бы отключен работающий механизм.

6. Кнопки аварийной остановки.

Кнопки аварийной остановки обычно выпускаются с крышкой в форме гриба, которую оператор нажимает в случае опасности. Они должны быть расположены в достаточном количестве вокруг механизма, таким образом, что бы к ним был доступ из любой точки опасной зоны.

7. Тросовые выключатели.

Тросовые выключатели применяются для защиты конвейеров, и служат эффективным ограждением вокруг опасной зоны. Эти устройства представляют собой трос, соединенный с выключателем таким образом, что когда трос натягивается, выключатель блокирует напряжение питание машины.

Особенности применения световых барьеров SAFEasy от Datasensor
Проверка и управление лучами, которые посылаются и получаются блоками гарантируется микропроцессором через несколько светодиодов, дающим также, как и оператору информацию об общем состоянии светового занавеса