Serwonapędy z funkcjami bezpieczeństwa
| Prezentacje firmowe ArtykułyBezpieczne funkcje napędów zgodne z normą EN 61800-5-2 znalazły już zastosowanie w wielu produktach i aplikacjach, które określić można mianem najnowocześniejszych rozwiązań technologicznych. Stanowią one część systemów bezpieczeństwa funkcjonalnego maszyn i coraz częściej wykorzystywane są jako środki zwiększające produktywność. Panasonic, jako dostawca kompletnych rozwiązań m.in. dla przemysłu maszynowego, robotyki, opakowaniowego, spożywczego, poligraficznego i wielu innych, oferuje teraz również serwonapędy z serii Minas A6SX z zaawansowanymi rozwiązaniami bezpieczeństwa.
W napędzie zintegrowanych jest 12 najpopularniejszych funkcji bezpieczeństwa i 9 bezpiecznych wejść/wyjść. Pełna wersja z 17 funkcjami bezpieczeństwa (a także dziewięcioma bezpiecznymi wejściami/wyjściami) będzie dostępna jeszcze w tym roku. Oprócz bezpiecznego serwonapędu Panasonic ma w swojej ofercie również wszystkie komponenty, takie jak kurtyny bezpieczeństwa, skaner, wyłączniki awaryjne, wyłączniki drzwi bezpieczeństwa, przekaźniki programowalne, które są wymagane dla bezpieczeństwa całej maszyny. Na rysunku 1 przedstawiono przykład kompletnego wyposażenia bezpieczeństwa firmy Panasonic.
ZALETY NAPĘDÓW Z WBUDOWANYMI FUNKCJAMI BEZPIECZEŃSTWA
Napędzane elektrycznie elementy maszyn stwarzają często ogromne ryzyko. Obracające się jednostki, takie jak piły, rolki i wrzeciona, mogą powodować poważne lub nawet śmiertelne obrażenia. To samo dotyczy liniowo poruszających się zespołów maszyn, takich jak osie manipulacyjne i prowadnice maszyny.
Przepisy krajowe regulują środki, jakie należy zastosować w celu zapewnienia bezpieczeństwa personelu obsługi. W przypadku stosowania napędów bez zintegrowanej technologii bezpieczeństwa ochronę personelu zapewniano wcześniej poprzez zastosowanie dodatkowych komponentów sprzętowych, takich jak styczniki i przekaźniki bezpieczeństwa oraz poprzez zastosowanie obwodów blokujących.
W sytuacjach niebezpiecznych systemy są wyłączane i muszą być ponownie uruchomione. Prowadzi to niekiedy do długich przestojów, a tym samym obniża wydajność.
W przypadku stosowania napędów ze zintegrowaną technologią bezpieczeństwa można teraz zrezygnować z komponentów elektromechanicznych i ich okablowania, które wcześniej były niezbędne. Co ważne - sygnały związane z bezpieczeństwem mogą być teraz przesyłane przez standardowe magistrale sieciowe (FSoE, Safety over EtherCAT), co z kolei zmniejsza złożoność i koszty okablowania.
Wdrażanie koncepcji bezpieczeństwa w tak opisany sposób powoduje znaczne uproszczenie, natomiast koszty systemu można zmniejszyć poprzez zastosowanie mniejszej liczby komponentów i okablowania, jak również zaoszczędzić miejsce w szafie.
Zaimplementowane funkcje bezpieczeństwa umożliwiają znacznie skuteczniejsze wykorzystanie koncepcji bezpieczeństwa, w których maszyna pozostaje aktywna, ale jest bezpiecznie monitorowana. Wynikające z tego krótsze czasy przestojów często prowadzą nawet do wzrostu wydajności.
Zintegrowana technologia bezpieczeństwa oferuje znacznie lepszą ochronę przed wypadkami poprzez zmniejszenie ryzyka ingerencji. Zastosowanie certyfikowanych zintegrowanych funkcji bezpieczeństwa upraszcza weryfikację kategorii bezpieczeństwa wymaganej dla maszyny, a certyfikowane moduły umożliwiają szybszą instalację i uruchomienie.
OPIS FUNKCJI BEZPIECZEŃSTWA ZGODNIE Z NORMĄ EN 61800-5-2
Zintegrowaną z napędem funkcję bezpieczeństwa można podzielić na trzy klasy:
A. Monitorowanie prędkości obrotowej
- SS1: Bezpieczne zatrzymanie 1 / Safe Stop 1
Funkcja aktywnie hamuje napęd przed aktywacją funkcji STO. Napędy o dużej energii kinetycznej dzięki tej funkcji w przypadku zagrożenia mogą zostać zatrzymane tak szybko, jak to możliwe. - SLS: Bezpiecznie ograniczona prędkość / Safely-Limited Speed.
Funkcja ta monitoruje napęd pod kątem przekroczenia jednej lub więcej określonych maksymalnych prędkości obrotowych. - SSR: Zakres prędkości bezpiecznej / Safe Speed Range
Prędkość obrotowa napędu jest utrzymywana w określonych granicach. - SSM: Monitor prędkości bezpiecznej / Safe Speed Monitor.
Funkcja ta informuje o spadku poniżej określonej prędkości.
B. Monitorowanie położenia
- SS2: Bezpieczne zatrzymanie 2 / Safe Stop 2.
SS2 aktywnie hamuje napęd. Podczas postoju zamiast STO jest aktywowany SOS. W razie niebezpieczeństwa napędy o dużej energii kinetycznej zatrzymują się tak szybko, jak to możliwe. - SOS: Bezpieczne zatrzymanie pracy / Safe operating Stop.
W przeciwieństwie do STO, napęd nie jest wyłączany bez trzymania momentu, ale utrzymuje swoją pozycję i jest monitorowany. - SLI: Bezpiecznie ograniczony przyrost / Safely-Limited Increment.
Napęd porusza się o określony przyrost, a następnie zatrzymuje się. - SDI: Bezpieczna orientacja / Safe Direction.
Funkcja ta monitoruje zgodność z wybranym kierunkiem ruchu/obrotu. - SLA: Bezpieczne, ograniczone przyspieszanie / Safely-Limited Acceleration
Przekroczenie granicy przyspieszenia jest uniemożliwione. - SAR: Zakres bezpiecznych przyspieszeń / Safe Acceleration Range.
Przyspieszenie napędu jest utrzymywane w określonych granicach.
C. Inne działania monitorujące
- STO: Bezpieczne wyłączenie momentu obrotowego / Safe torque off
Napęd nie otrzymuje żadnej energii, która mogłaby generować ruch obrotowy. - SBC: Bezpieczne sterowanie hamulcem / Safe Brake Control.
Bezpieczne sterowanie hamulcem zewnętrznym.
Urządzenia Panasonic Servo Drive MINAS A6SX wyposażone są w 12 najpopularniejszych funkcji bezpieczeństwa. Są nimi SS1, SLS, SSR, SSM, SS2, SOS, SLI, SDI, SLA, SAR, STO oraz SBC.
Panasonic Electric Works
