ESAB GmbH

  • Kient/ zákazník
  • ESAB GMBH

Servopohony s integrovanými bezpečnostními funkcemi - uživatelsky přívětivá bezpečnost ve strojírenství

Prakticky všechny pohyby stroje v průmyslovém prostředí představují nebezpečí pro personál obsluhy a údržby. Typickými situacemi, které vyžadují bezpečný stav stroje, jsou uvedení do provozu, nastavení, řešení problémů nebo situace, kdy jsou osoby v přímé blízkosti výrobního procesu. Servopohony používající zesilovače s příslušným schválením a certifikací pomáhají strojnímu inženýrovi splňovat platné bezpečnostní požadavky. Bezpečnostní funkce integrované v technologii pohonů zajišťují optimální ochranu zaměstnanců v kritických situacích a snižují pracovní zátěž řadiče - jak ukazuje tento příklad.

Servopohony s integrovanými bezpečnostními funkcemi

Popis Standard Funkce
Úroveň bezpečnostních požadavků

IEC 61508

IEC 62061

SIL 2

SILCL2

Úroveň výkonu EN ISO 13849-1 PL-d
Konečné funkce IEC 60204-1 Konečné kategorie 0/1/2
Funkční bezpečnost IEC 61800-5-2 STO / SS1 / SS2 / SLS

Důležité téma: ochrana zaměstnanců a majetku

Při výrobě svých strojů se společnost vždy zaměřovala na ochranu zaměstnanců a majetku a považuje se za průkopníka integrované bezpečnostní technologie v oboru. Servopohony používané ve strojích s hořákem jsou jen jedním z příkladů tohoto úsilí. V této souvislosti si ESAB užil deset let úspěšné spolupráce s odborníky na pohon z Yaskawy a obě strany mají v úmyslu tento vztah udržet i v dalších letech. Řešení pohonů nabízejí nejen nejvyšší úroveň spolehlivosti a trvanlivosti, ale díky integrovaným bezpečnostním funkcím nabízí nejnovější generace pohonů maximální bezpečnost bez omezení přívětivosti pro uživatele. Změněné podmínky, které přináší nová směrnice o strojních zařízeních, rovněž změnily bezpečnostní požadavky, ale tento pokrok v ochraně není pro provozovatele obtížnější. Zároveň je řídicí jednotka zbavena všech bezpečnostních úkolů specifických pro pohon, protože pohony YASKAWA Sigma-5 mají všechny vlastnosti požadované platnými bezpečnostními normami a byly příslušně certifikovány TÜV Süd.
Od zavedení normy EN ISO 13489 - 1: 2008 „Bezpečnost strojních zařízení - Bezpečnostní části řídicích systémů související s bezpečností“ jsou ovládací prvky používané k výrobě bezpečných strojů hodnoceny buď podle úrovně výkonu (PL a – e), nebo úroveň jejich bezpečnostní integrity (SIL 1-4). IEC 61800-5-2 definuje bezpečnostní funkce pohonů s nastavitelnou rychlostí.

Bezpečné pracovní postupy během praktického provozu

ESAB používá dvě z těchto pokročilých bezpečnostních funkcí pro své stroje s ofukovacím hořákem: SLS (Safely Limited Speed) a SS1 (Safe Stop 1). STO (Safe Torque Off, tj. Bezpečné odpojení od sítě) je již standardní ve všech servozesilovačích řady Sigma-5. Bezpečnostní funkce SS1 a SLS lze integrovat pomocí doplňkové karty. Totéž platí pro SS2 (Safe Stop 2, bezpečné zastavení s monitorováním polohy), což je nezbytné například pro razicí a vysekávací stroje. V nejhorším případě nesmí být nástroj zastaven pouze bezpečně, musí být také bezpečně držen v poloze, aby se vyloučilo zranění osob nebo poškození majetku.
Následující příklad ukazuje, jak stroje s foukacím hořákem přinášejí výhody zejména z integrované bezpečnostní technologie: Pokud jsou bezpečnostní dveře otevřeny pro konfiguraci nebo údržbu stroje, omezuje ovladač pohybu integrovaný do servozesilovače rychlost pohybu na bezpečnou rychlost. Bezpečnostní modul Sigma-5 sleduje dodržování přednastavené rychlosti (SLS = Bezpečně omezená rychlost). Při překročení bezpečně omezené rychlosti se pohon vypne přímo, např. přes STO (Safe Torque Off). Reakce je podobná, pokud je stroj vypnut z důvodu světelného závorového signálu nebo například aktivací spínače nouzového zastavení. Bezpečnostní funkce SS1 sleduje řízené vypnutí. Funkce STO bezpečně odpojí pohony od napájení, takže personál údržby nebo konfigurace může na stroji pracovat bez nebezpečí. Všechny tyto bezpečnostní funkce jsou prováděny servomechanismem Sigma-5; horní ovládání stroje není ovlivněno.
Celkově se v závislosti na velikosti příslušného stroje s hořákovým hořákem používají nejméně tři servopohony - dva k pohonu pohyblivého můstku na ose x a další k posunutí řezného nástroje na ose y. Každý z použitých motorů musí poskytovat výkon 400 W v aplikaci popsané pro malé stroje s hořákem. Nicméně, aby zvládli vyšší momenty setrvačnosti, jsou konstruovány pro maximální výkon 800 W. V zásadě nejsou pro servopohony Sigma-5 žádný další rozsah výkonu. Kompletní řada pokrývá výkon motoru od 50 W do 15 kW, což znamená, že lze snadno dosáhnout potřebných výkonů i pro velké stroje s hořáky. Všechny běžné sběrnicové systémy lze použít k rychlému a jednoduchému připojení jednotek k řídicím sítím vyšší úrovně. Technologie pohonů může být proto bez problémů začleněna do prostředí automatizace uživatele. To otevírá zajímavé možnosti pro strojírenství.