В промышленных условиях, таких как производство и транспортировка тяжелого оборудования, существуют «запретные» зоны. Эти зоны специально отмечены яркими цветами для обозначения ограничений, препятствующих проникновению людей. Они могут содержать опасные вещества, приводить к перемещению тяжелой техники и другого потенциально опасного оборудования.
Световая завеса безопасности - это устройство, используемое для создания виртуального барьера вокруг опасной среды. Они имеют электрический привод и могут использоваться в качестве датчиков для подачи сигналов властям и запуска последовательностей аварийного отключения для защиты персонала.
Что такое датчик защитной световой завесы?
Датчики световой завесы безопасности - это устройства, используемые для создания «виртуального барьера» вокруг опасности. Область может содержать быстро движущиеся машины, такие как роботизированные руки или неохраняемые машины.
Эти датчики обеспечивают видимый массив лучей, которые обеспечивают визуальное оповещение персонала во время использования. Если кто-то пересекает лучи, они генерируют сигнал, который можно использовать для аварийного отключения опасного оборудования. Иногда они также используются для включения сигналов тревоги.
Как работают световые завесы безопасности?
Датчики световой завесы безопасности состоят из двух устройств, расположенных параллельно друг другу. Один - это передатчик / передатчик, а другой - приемный блок. Передающий блок состоит из массива светодиодов или лазерных диодов (видимый / невидимый свет). В некоторых устройствах светодиоды горят постоянно, в то время как другие могут иметь пульсирующие светодиоды. Импульсы являются как последовательными, так и модулируемыми. Последовательность может быть сверху вниз или снизу вверх. Светодиоды также включаются с определенной частотой.
Приемный блок состоит из фототранзисторов / фотодиодов и специально разработан для определения импульсной последовательности и частоты передающего блока. Устройство состоит из схемы, которая выполняет эту задачу и может отличить соответствующий блок шторки передатчика от любых других помех. Это улучшает устойчивость системы к шумам и внешним помехам.
Световые завесы безопасности доступны во многих конфигурациях. Некоторые могут обнаруживать любой проходящий объект, в то время как другие могут быть запрограммированы / настроены так, чтобы не обнаруживать определенные типы объектов, которым разрешено проходить. Например, датчик световой завесы, установленный на конвейере, может обнаруживать перемещаемые объекты, но может срабатывать при обнаружении более крупного или меньшего объекта.
Эти датчики могут иметь встроенные контроллеры и обеспечивать прямой выход, такой как релейный выход или выход PNP / NPN, напрямую подключаемый к ПЛК или нагрузке. Более продвинутые модели датчиков имеют внешние модули управления безопасностью.
Световые завесы безопасности также имеют встроенные функции самодиагностики. Это делает их очень подходящими для приложений безопасности, а не для использования обычного датчика, такого как фотоэлектрический датчик.
Для чего используется световая завеса безопасности?
Световые завесы безопасности используются в тех случаях, когда присутствие операторов-людей должно быть запрещено в определенных случаях. Т.е. когда машина находится в эксплуатации. Например, давайте посмотрим на манипулятор сварочного робота, показанный ниже.
Роботизированные манипуляторы движутся с очень высокой скоростью и выполняют сварочные работы. Перед тем, как машина начнет работать, оператор должен иметь возможность войти в зону, настроить деталь и выполнить калибровку. Поэтому использование физического ограждения не является оптимальным решением.
Во время работы машины доступ должен быть ограничен. Если человек случайно попадает в зону, световая завеса улавливает движение, и машина немедленно останавливается, чтобы предотвратить несчастные случаи. Этот вид защиты называется «охрана периметра».
Другое приложение - это 'точка операции' охрана. Сюда входят сборочные машины, такие как гидравлический силовой пресс, формовочный пресс, люверсовые, заклепочные и штамповочные машины. Применение датчика световой завесы полезно для защиты рук / пальцев оператора во время работы машины.
Преимущества световых завес безопасности
- Световые завесы безопасности обеспечивают дополнительную защиту, например, аварийное отключение и срабатывание сигнализации. Это значительно повышает безопасность обслуживающего персонала и выводит традиционные методы, такие как обозначение зоны опасными знаками, на новый уровень.
- Большинство датчиков имеют встроенную самодиагностику. Они контролируют внутреннюю систему на предмет любых неисправностей, и при обнаружении неисправности датчик немедленно отправляет сигнал остановки на охраняемую машину. После блокировки блокировку можно снять только путем ремонта датчика / решения проблемы или выполнения ручного сброса блокировки.
- Защитные световые завесы соответствуют очень высоким стандартам промышленной безопасности, таким как SIL3, PLe и Type4, и отличаются исключительной надежностью. Следовательно, в отличие от использования простого фотоэлектрического датчика, использование световой завесы безопасности может значительно улучшить соответствие требованиям безопасности интегрированной системы.
- Световые завесы безопасности спроектированы так, чтобы обеспечить максимальную надежность и устойчивость к окружающей среде, чтобы гарантировать, что они могут противостоять загрязнителям и вибрации в суровых условиях.
Типы световых завес безопасности
Есть два типа световых завес безопасности (SLC):
- Место работы (POC) SLC
- Световые завесы POC предназначены для защиты относительно небольшой рабочей зоны. Как правило, это небольшие машины, такие как штамповочные машины, машины для изготовления петель и т.п., для которых требуется, чтобы оператор находился очень близко к машине во время работы. Световые завесы POC могут защитить пальцы, руки или руки оператора.
- SLC контроля доступа к периметру (PAC):
- Световые завесы PAC используются там, где требуется защита всего тела. Они могут гарантировать, что ни один человек или объект не войдут в защищаемое помещение.
Эти два типа делятся на категории по масштабу и размеру, и оба работают одинаково.
Помимо размера / масштаба, SLC также соответствуют требованиям промышленной безопасности, таким как SIL (n), тип (n) и категория (n). Например, есть SLC, которые соответствуют уровням безопасности Type2 и Type4.
В зависимости от уровня риска устройства Type4 постоянно и автономно тщательно проверяют наличие неисправностей в устройстве. Датчик типа 2 может выполнять проверку обнаружения неисправности только во время запуска. Для приложений с высоким уровнем риска световая завеса Type4 будет более подходящей там, где будут использоваться датчики Type2, где присутствует очень небольшой, но существующий риск.
Принимая во внимание точность и помехоустойчивость, устройства Type2 имеют угол EAA ± 5 (эффективный угол раскрытия), тогда как Type4 имеет ± 2.5 градуса. Этот более широкий EAA делает SLC Type2 более восприимчивыми к оптическим коротким замыканиям. Оптическое короткое замыкание возникает, когда объект с высокой отражающей способностью отклоняет некоторые или все чувствительные лучи. Чем больше EAA, тем чувствительнее датчик к оптическому короткому замыканию.
Независимо от типа, категории и других характеристик, SLC должен соответствовать Рекомендации OSHA по выбору световых завес. В частности, они должны соответствовать IEC-61496, части 1 и 2, принятым как ANSI / UL 61496, части 1 и 2.
Как выбрать световые завесы безопасности?
При выборе устройства световой завесы безопасности для конкретного применения необходимо учитывать несколько ключевых аспектов:
- Безопасность и стандарты
В зависимости от предлагаемой степени защиты световые завесы делятся на две категории: Тип 2, Тип 4. Световые завесы типа 2 подходят для применений с низким уровнем риска. Они имеют большое поле зрения и выполняют самодиагностику только во время запуска.
Тип 4 превосходит тип 2 и подходит для приложений с низким и высоким уровнем риска / Они используются для защиты персонала от доступа, точек операций и периметров. Световые сканеры типа 4 постоянно проверяют наличие неисправностей и обладают высочайшей отказоустойчивостью.
В соответствии со стандартами световые завесы безопасности должны соответствовать АСНИ Б11.19, IEC 61496, IEC / TS 62046 и ISO 13855.
- Перфоманс
При выборе подходящей световой завесы для конкретного применения учитывайте:
- Зона обнаружения: параллельная, перпендикулярная или диагональная к углу подхода оператора
- Spanning Distance: расстояние между передатчиком и приемником
- Высота защиты
- Контроллер: встроенный ПЛК или внешние контроллеры
- чувствительность
- Защита окружающей среды: степень защиты от проникновения (IP) устройства для работы в суровых условиях.
- Дополнительные возможности
- Режим плавающего луча: возможность отключить один или несколько лучей в любом месте, чтобы разрешить движение через определенную секцию (автоматически перемещается с заданной скоростью)
- Самопроверяющиеся схемы: возможность диагностировать и указывать на любые ошибки при запуске или во время работы
- Заглушка / крен: возможность отключить один или несколько стационарных лучей
- Реле безопасности с фиксацией: специальный выход, который срабатывает, когда человек / объект пересекает занавес, и остается до его преднамеренного сброса.
- Приглушение: опция временного байпаса для ручного управления во время безопасной работы машины
Каковы стандарты безопасности для световых завес безопасности?
Световые завесы безопасности должны соответствовать следующим стандартам:
- АСНИ Б11.19- Критерии эффективности для защиты
- IEC 61496- Электрочувствительное защитное оборудование
- IEC / TS 62046- Приложения для обнаружения присутствия
- ISO 13855- Техника безопасности для персонала
Заключение
Защитные световые завесы - это устройства, используемые для создания виртуального барьера вокруг зоны повышенного риска. Эти датчики могут обнаруживать объект или человека, входящие в опасную зону, и запускать механизмы безопасности, чтобы уменьшить или полностью исключить риск опасности. В приложениях автоматизации световые завесы используются для запуска аварийного отключения машин, чтобы полностью остановить машину до того, как оператор коснется ее. В некоторых приложениях световые завесы также используются для подсчета предметов.
