Integrace funkční bezpečnosti u strojů

Datum 04.10.2023

Foto: Eaton

Funkční bezpečnost je nezbytnou součástí procesu návrhu a používání strojů. Má zásadní význam na maximální ochranu zdraví obsluhy strojů a udržení výroby v chodu. Pro zajištění funkční bezpečnosti je třeba vždy implementovat a dodržovatnejnovější směrnice. Po více než deset let zajišťovala bezpečnou výrobu elektrických zařízení strojů a provozů mezinárodní norma DIN EN 60204-1. Základní mezinárodní norma IEC 60204-1 byla v roce 2016 aktualizována a od nového vydání v roce 2019 jde o celosvětově nejpoužívanější normu pro bezpečnost strojů. 

Nové vydání normy EN 60204-1 z roku 2019 obsahuje některé důležité změny, které je třeba při konfiguraci stroje nebo systému vzít v úvahu. To se týká zejména zařízení, která přerušují napájení, aby se tak zabránilo neočekávanému spuštění, proudových chráničů a také aktivace funkce zastavení frekvenčních měničů (vypnutím napájení v případě nouzového zastavení). Dále nová podoba normy EN 60204-1 vyžaduje, aby byl stanoven a specifikován jmenovitý zkratový proud všech elektrických zařízení. Před instalací rozváděče je nyní také nutné provést tepelný výpočet a sestavit tepelnou bilanci. Změny byly provedeny také v oddílech týkajících se požadavků na dokumentaci a testování. Společnost Eaton připravila odbornoustudii, která detailně informuje o změnách a nových funkcích a přináší praktické rady pro jejich implementaci. 

Bezpečnost práce a bezpečnost strojních zařízení

Bezpečnost práce a bezpečnost strojních zařízení patří zajisté mezi stěžejní témata, která řeší každý výrobní podnik. Společnost Eaton si potřebu zajištění bezpečnosti výroby dobře uvědomuje a proto má ve svém portfoliu přístroje, které dokážounebezpečí předejít nebo zabránit následkům.

Jak vybrat vhodný přístroj? Základem pro výběr vhodných zařízení je posouzení a vyhodnocení rizik daného stroje. Toto je průběžný proces a získávané hodnoty se v průběhu vývoje, konstrukce a výroby zařízení můžou měnit. Celý proces podléhá velkému množství bezpečnostních norem. Důležitou normou pro volbu správného přístroje je ČSN EN ISO 13849 (Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části ovládacích systémů). V první části této normy se můžeme dočíst o způsobu určení úrovně vlastností PLr (Performance level). Jedná se v podstatě o vyčíslení bezpečnostního rizika stroje, kdy určujícími faktory jsou závažnost potenciálního zranění, četnost vystavení nebezpečí a možnost vyloučení nebezpečí nebo omezení škody. Index r je pak nahrazen písmeny a až e. „V zásadě ale platí pravidlo, že čím více závisí snížení rizika na bezpečnostních částech řízení, tím větší je požadovaná odolnost vůči poruchám,“ říká Jan Palkovský, Product Specialist ze společnosti Eaton. 

Obdobně je koncipována norma ČSN EN 62061 (Bezpečnost strojních zařízení – Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů souvisejících s bezpečností). Ta definuje parametr SIL (Safety Integrity Level). Oba parametry jsou určeny pravděpodobností výskytu poruchy za 1 hodinu s tím, že parametr SIL nabývá hodnot od 1 do 3. U každého zařízení by měla být uvedena pouze jedna z norem, protože se parametry nemusí úplně shodovat.

Pravděpodobnost poruchy za hodinuSILPL
≥ 10-5 … ˂ 10-4–a
≥ 3 x 10-6 … ˂ 10-5SIL 1b
≥ 10-6 … ˂ 3 x 10-6SIL 1c
≥ 10-7 … ˂ 10-6SIL 2d
≥ 10-8 … ˂ 10-7SIL 3e
Porovnání norem

Zajištění bezpečnosti na samotném strojním zařízení je většinou řešeno tlačítky nouzového zastavení. V nabídce společnosti Eaton najdeme širokou nabídku těchto přístrojů ve výrobkové řadě RMQ-Titan. K dispozici jsou ovládací hlavice s průměrem od 30 do 60mm s možností uvolnění pootočením nebo vytažením. 

Dalším prvkem zajišťujícím bezpečnost stroje mohou být bezpečnostní stykače. Bezpečnost provozu stykačů hlídají zrcadlové kontakty a zároveň je nelze spustit manuálně díky neoddělitelnému modulu pomocných kontaktů. V nabídce společnosti Eaton je najdeme pod označením DILMS v rozsahu jmenovitého napětí pro kategorii užití AC-3 od 7 do 150 A.

Díky tomu, že nám výrobce stroje uvádí potřebnou kategorii zabezpečení můžeme vybírat i další odpovídající přístroje pro danou aplikaci. Společnost Eaton má ve své nabídce elektronická bezpečnostní relé řady ESR5. K dispozici jsou v kategorii PL c/SIL1 nebo PL e/SIL3. Mimo jiné se jedná o bezpečnostní moduly pro nouzové zastavení, dále pro hlídání bezpečnostních krytů a pro dvouruční ovládání. K dispozici jsou v jednokanálovém či dvoukanálovém provedení a také se zpožděnými kontakty. Jako příslušenství je možné připojit i rozšiřující moduly.

Pro větší projekty, kde je potřeba zajistit bezpečnost na více místech, než pokryje bezpečnostní relé, je možné použít programovatelné bezpečnostní relé easySafetyES4P. Zařízení je certifikováno dle zmiňovaných norem pro kategorie PL e a SIL 3.Základní jednotka nabízí 14 vstupů a 4 výstupy (tranzistorové/reléové), které je ještě možné navýšit pomocí rozšiřujících modulů. Mimo standardní použití jako u jednoduchých bezpečnostních relé se hodí pro různé kombinace v aplikacích vyžadujících různé úrovně zabezpečení. Kupříkladu při servisní údržbě zařízení, kdy je potřeba odborná manipulace v servisním režimu provozu, nebo na dopravníkových systémech, kde jsou použity různé bezpečnostní prvky najednou a při průchodu jednotlivých výrobků je potřeba přemostit laserovou závoru. Možných aplikací je samozřejmě nepřeberné množství. Pomocí intuitivního programovacího prostředí easySoft-Safety je jde ale hravě zvládnout.

Bezpečnostní příručku si můžete stáhnout zde.

Lukáš Beňa

Výstava Volty 700 x 200 px

Napsat komentář