Standardul de siguranță funcțională IEC 61508 a făcut viața mult mai ușoară pentru constructorii de mașini, precum și pentru utilizatorii finali. Rezultatul au fost mașini mai sigure, mai inteligente, mai mici, mai simple și mai performante.
Siguranța mașinilor a evoluat semnificativ începând cu anii 1990, odată cu lansarea standardului de siguranță funcțională IEC 61508 în 1998, marcând un punct de cotitură pentru constructorii de mașini și utilizatorii finali. Cu un concept de siguranță standardizat, furnizorii de echipamente și constructorii de mașini ar putea insufla clienților încredere că sistemele lor de siguranță au fost testate și verificate riguros, iar utilizatorii nu mai trebuiau să-și petreacă timp și resurse analizând riscul unei defecțiuni a mașinii sau a sistemului.
Introducerea siguranței funcționale și a standardelor aferente a eliberat, de asemenea, (aproape) constructorii de mașini de sarcina de proiectare a siguranței, precum și de nevoia de a achiziționa, instala și conecta bănci de hardware - cum ar fi contactori de siguranță, relee, întrerupătoare, IO-uri. , și controlerele de frână – precum și procesul epuizant al evaluărilor și proceselor de aprobare a siguranței mașinilor.
Anterior, funcționarea în siguranță a mașinii era realizată folosind relee care întrerup energia în cazul în care o condiție de siguranță a fost încălcată - cum ar fi un operator care intră într-o incintă sau ruperea unei perdele luminoase. Siguranța funcțională a înlocuit hardware-ul și procesul costisitor de aprobări cu software. Rezultatul nu este doar o siguranță cu adevărat „funcțională”, ci și un timp de funcționare crescut, o productivitate mai bună și un deșeuri redus pentru utilizatorii finali.
Spre deosebire de sistemele tradiționale de siguranță bazate pe hardware, siguranța funcțională se bazează pe componente cu evaluarea siguranței. Principala diferență este că, în loc să folosiți o mulțime de componente de siguranță, o mare parte din acestea pot fi integrate într-un servomotor, de exemplu. Scopul final este înlocuirea majorității hardware-ului de siguranță cu software precum Failsafe over EtherCat (FSoE). Este încă nevoie de un anumit hardware - cum ar fi frâne de siguranță, IO și codificatoare - pentru a controla parametrii de funcționare ai echipamentului.
În loc să reducă instantaneu puterea unei axe dacă un parametru de siguranță este încălcat, sistemele de siguranță funcționale limitează mișcarea axei. Acest lucru permite sistemului să gestioneze o defecțiune, menținând în același timp un nivel de siguranță predefinit și informând utilizatorul prin autodiagnosticare și alerte automate.
Monitorizați și răspundeți
Funcțiile de siguranță bazate pe unitate acoperă o gamă largă de sarcini, de la oprirea în siguranță a unității, până la monitorizarea parametrilor de mișcare, cum ar fi viteza, poziția sau cuplul. Funcțiile de siguranță integrate în unele servomotor includ:
Safe Torque Off (STO). Acest lucru elimină puterea motorului. Arborele continuă să se rotească fără a aplica niciun cuplu până când energia cinetică scade. Unitatea rămâne sub tensiune pentru o repornire mai rapidă. STO poate fi activat fie prin două semnale hardware, fie prin comunicare FSoE.
Oprire sigură 1 (SS1). Frânarea activă aduce arborele la o oprire rapidă, controlată, astfel încât axa să nu se mai rotească. În acest moment, este invocat STO. SS1 este utilizat acolo unde mișcarea unei axe ar putea pune în pericol oamenii sau echipamentele.
Oprire operațională sigură (SOS). Acționarea menține motorul la turație zero fără a elimina cuplul. Echipamentul poate reporni imediat fără resetare.
Servomotorizările Platinum de la Elmo încorporează funcții de siguranță cuprinzătoare, reducând în același timp numărul de componente de siguranță necesare, precum și consumul de energie, complexitatea și costurile mașinii.
Oprire sigură 2 (SS2). Frânarea controlată aduce echipamentele cu energie cinetică ridicată la o oprire controlată, moment în care se invocă SOS. Este utilizat atunci când mișcarea suplimentară ar putea fi periculoasă pentru oameni, produse sau echipamente.
Controlul sigur al frânelor (SBC). Acesta oferă controlul în siguranță al unei frâne externe de oprire și este, în general, utilizat pe axele verticale. Dacă un sistem de frânare redundant eșuează, unitatea invocă de obicei SOS.
Viteză limitată în siguranță (SLS). Aceasta setează o viteză maximă. Dacă o defecțiune face ca sistemul să depășească o valoare de prag, convertizorul aduce axa într-o stare sigură.
Cuplu limitat în siguranță (SLT). Acest lucru limitează cuplul motorului prin limitarea curentului furnizat de convertizor.
Poziție limitată în siguranță (SLP). Acest lucru limitează anvelopa în care o sarcină se poate deplasa prin monitorizarea poziției sale prin feedback-ul codificatorului. Dacă acest lucru raportează că încărcătura s-a deplasat dincolo de anvelopa permisă, este oprită folosind SS1/STO sau SS2/SOS. Răspunsul rapid al acestor funcții minimizează marja de siguranță în jurul echipamentului.
Intrare/ieșire sigură. Pentru servomotorizările cu I/O sigur (cum ar fi seria Elmo Platinum), sunt acceptate două tipuri de intrări digitale sigure – intrare digitală cu ieșire de impuls de testare pentru diagnosticare și intrare digitală cu OSSD (dispozitiv de comutare a semnalului de ieșire) pentru bariere luminoase, lumină perdele și așa mai departe. Ieșirea sigură a frânei este la SIL3. Logica de intrare sigură este similară cu controlul FSoE, iar logica de ieșire sigură este similară cu starea FSoE.