Trong các môi trường công nghiệp như sản xuất và xử lý thiết bị nặng, có những khu vực 'tránh xa'. Các khu vực này được đánh dấu đặc biệt bằng màu sắc tươi sáng để chỉ ra các giới hạn không cho mọi người vào. Chúng có thể chứa các chất độc hại, liên quan đến việc di chuyển máy móc hạng nặng và các thiết bị có thể gây hại khác.
Rèm ánh sáng an toàn là một thiết bị được sử dụng để tạo ra một rào cản ảo xung quanh các môi trường nguy hiểm. Chúng được vận hành bằng điện và có thể được sử dụng làm cảm biến để báo hiệu cho cơ quan chức năng và kích hoạt trình tự ngắt khẩn cấp để bảo vệ nhân viên.
Cảm biến rèm ánh sáng an toàn là gì?
Cảm biến rèm ánh sáng an toàn là thiết bị được sử dụng để tạo 'hàng rào ảo' xung quanh mối nguy hiểm. Khu vực này có thể chứa các máy móc di chuyển nhanh như cánh tay robot hoặc máy móc không có bảo vệ.
Các cảm biến này cung cấp một loạt các chùm tia có thể nhìn thấy để cung cấp cảnh báo trực quan cho nhân viên khi đang sử dụng. Nếu ai đó băng qua các chùm tia, họ sẽ tạo ra một tín hiệu có thể được sử dụng để kích hoạt việc tắt khẩn cấp máy móc nguy hiểm. Đôi khi chúng cũng được sử dụng để kích hoạt báo động.
Làm thế nào để rèm cửa ánh sáng an toàn hoạt động?
Cảm biến rèm ánh sáng an toàn có hai thiết bị, được đặt song song với nhau. Một là đơn vị phát / phát và một là đơn vị nhận. Bộ phận phát bao gồm một dãy đèn LED hoặc điốt laze (ánh sáng nhìn thấy / không nhìn thấy được). Ở một số đơn vị, đèn LED liên tục sáng trong khi những đơn vị khác có thể có đèn LED nhấp nháy. Các xung được giải trình tự và điều chế. Trình tự có thể từ trên xuống dưới hoặc từ dưới lên trên. Các đèn LED cũng đang bật ở một tần số xác định.
Bộ phận nhận bao gồm các bộ truyền quang / điốt quang và nó được thiết kế đặc biệt để phát hiện dạng xung và tần số của bộ phận phát. Thiết bị này bao gồm một mạch xử lý nhiệm vụ này và nó có thể phân biệt đơn vị màn hình máy phát tương ứng với bất kỳ sự can thiệp nào khác. Điều này giúp cải thiện khả năng chống nhiễu và khả năng chống nhiễu bên ngoài của hệ thống.
Màn cửa ánh sáng an toàn có sẵn trong nhiều cấu hình. Một số có thể phát hiện bất kỳ đối tượng nào đi qua trong khi những đối tượng khác có thể được lập trình / cấu hình để không phát hiện một số loại đối tượng được phép đi qua. Ví dụ, một cảm biến rèm ánh sáng được lắp đặt trên băng tải có thể phát hiện các đối tượng được chuyển tải nhưng có thể kích hoạt khi phát hiện một đối tượng lớn hơn hoặc nhỏ hơn.
Các cảm biến này có thể có bộ điều khiển tích hợp và cung cấp đầu ra trực tiếp như đầu ra rơ le hoặc đầu ra PNP / NPN có thể kết nối trực tiếp với PLC hoặc tải. Các mẫu cảm biến cao cấp hơn có các mô-đun kiểm soát an toàn bên ngoài.
Rèm cửa ánh sáng an toàn cũng được tích hợp chức năng tự chẩn đoán. Điều này làm cho chúng rất phù hợp cho các ứng dụng an toàn hơn là sử dụng một cảm biến chung chung như cảm biến quang điện.
Rèm ánh sáng an toàn được sử dụng để làm gì?
Rèm chắn sáng an toàn được sử dụng trong các ứng dụng cấm sự có mặt của người vận hành trong một số trường hợp nhất định. Tức là khi máy đang hoạt động. Ví dụ, chúng ta hãy nhìn vào cánh tay robot hàn được hiển thị bên dưới.
Các cánh tay robot đang di chuyển với tốc độ rất cao và thực hiện thao tác hàn. Trước khi máy bắt đầu hoạt động, người vận hành phải có khả năng vào khu vực, thiết lập bộ phận và thực hiện các hiệu chuẩn. Do đó sử dụng hàng rào vật lý không phải là một giải pháp tối ưu.
Khi máy đang hoạt động, nên hạn chế việc truy cập. Nếu một người vô tình đi vào khu vực này, rèm ánh sáng sẽ cảm nhận được chuyển động và máy ngay lập tức dừng lại để ngăn chặn bất kỳ tai nạn nào. Loại bảo vệ này được gọi là 'bảo vệ chu vi'.
Một ứng dụng khác là 'điểm hoạt động' canh gác. Điều này bao gồm các máy lắp ráp như máy ép thủy lực, máy ép khuôn, khoen, đinh tán và máy dập. Việc áp dụng cảm biến rèm ánh sáng có lợi cho việc bảo vệ bàn tay / ngón tay của người điều khiển trong khi sử dụng máy.
Lợi ích của rèm cửa ánh sáng an toàn
- Rèm che ánh sáng an toàn cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung như tắt khẩn cấp và kích hoạt cảnh báo. Điều này giúp cải thiện đáng kể sự an toàn của nhân viên vận hành và đưa các phương pháp thông thường như đánh dấu khu vực có dấu hiệu nguy hiểm lên cấp độ tiếp theo.
- Hầu hết các cảm biến đều được trang bị tính năng tự chẩn đoán tích hợp. Họ giám sát hệ thống bên trong xem có lỗi nào không và nếu phát hiện ra lỗi, cảm biến sẽ ngay lập tức gửi tín hiệu dừng đến máy được bảo vệ. Sau khi đã khóa, chỉ có thể mở khóa bằng cách sửa chữa cảm biến / giải quyết vấn đề hoặc bằng cách thực hiện đặt lại ghi đè thủ công.
- Rèm ánh sáng an toàn phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn công nghiệp rất cao như SIL3, PLe và Type4 và được thiết kế để cực kỳ đáng tin cậy. Do đó, không giống như sử dụng cảm biến quang điện đơn giản, sử dụng rèm chắn sáng an toàn có thể cải thiện đáng kể mức độ tuân thủ an toàn của hệ thống tích hợp.
- Rèm cửa ánh sáng an toàn được thiết kế để có độ tin cậy tối đa và khả năng chống chịu với môi trường để đảm bảo chúng có thể chống lại các chất ô nhiễm và rung động trong môi trường khắc nghiệt.
Các loại rèm ánh sáng an toàn
Có hai loại rèm chắn sáng an toàn (SLC):
- Điểm hoạt động (POC) SLC
- Rèm ánh sáng POC được thiết kế để bảo vệ một khu vực làm việc tương đối nhỏ hơn. Điều này thường bao gồm các máy nhỏ như máy dập, máy khoen và các loại tương tự đòi hỏi người vận hành phải ở rất gần máy trong quá trình vận hành. Màn chắn sáng POC có thể bảo vệ ngón tay, bàn tay hoặc cánh tay của người vận hành.
- Kiểm soát truy cập theo chu vi (PAC) SLC:
- Rèm cản sáng PAC được sử dụng ở những nơi cần bảo vệ toàn thân. Những điều này có thể đảm bảo rằng không có người hoặc vật thể nào xâm nhập vào cơ sở được bảo vệ.
Hai loại này hoàn toàn được phân loại theo tỷ lệ và kích thước và cả hai đều hoạt động theo cùng một cách.
Ngoài kích thước / tỷ lệ, các SLC cũng phù hợp với các yêu cầu an toàn công nghiệp như SIL (n) và Type (n) và Category (n). Ví dụ: Có các SLC phù hợp với mức độ an toàn Kiểu2 và Kiểu4.
Tùy thuộc vào mức độ rủi ro, các thiết bị Type4 kiểm tra một cách nghiêm ngặt các lỗi trong thiết bị một cách lặp đi lặp lại và tự động. Cảm biến Type2 chỉ có thể thực hiện kiểm tra phát hiện lỗi trong quá trình khởi động. Đối với các ứng dụng có rủi ro cao, rèm ánh sáng Loại 4 sẽ phù hợp hơn khi các cảm biến Loại 2 sẽ được sử dụng khi có rủi ro rất nhỏ nhưng hiện hữu.
Xem xét độ chính xác và khả năng chống nhiễu, thiết bị Type2 có EAA ± 5 (Góc khẩu độ hiệu dụng) trong khi Type4 có ± 2.5 độ. EAA rộng hơn này làm cho Type2 SLCs dễ bị đoản mạch quang hơn. Ngắn mạch quang học xảy ra khi một đối tượng phản xạ cao làm lệch một số hoặc tất cả các chùm cảm biến. EAA càng lớn, cảm biến càng dễ bị đoản mạch quang học.
Bất kể loại, danh mục và các đặc điểm khác, SLC phải tuân thủ Hướng dẫn lựa chọn rèm ánh sáng OSHA. Đặc biệt, chúng phải tuân theo IEC-61496 phần 1 & 2 được thông qua như ANSI / UL 61496 phần 1 & 2.
Làm thế nào để bạn chọn rèm cửa ánh sáng an toàn?
Khi chọn thiết bị rèm ánh sáng an toàn cho một ứng dụng cụ thể, cần phải quan sát một số khía cạnh chính:
- An toàn và Tiêu chuẩn
Theo mức độ bảo vệ được cung cấp, có hai loại rèm cản sáng: Loại 2, Loại 4. Rèm sáng loại 2 thích hợp cho các ứng dụng ít rủi ro. Chúng có một trường nhìn rộng lớn và chỉ thực hiện tự chẩn đoán trong quá trình khởi động.
Loại 4 ưu việt hơn Loại 2 và thích hợp cho các ứng dụng có rủi ro từ thấp đến cao / Chúng được sử dụng để bảo vệ nhân viên khỏi sự tiếp cận, điểm hoạt động và các vành đai. Máy quét ánh sáng loại 4 liên tục kiểm tra lỗi và có khả năng chịu lỗi cao nhất.
Theo tiêu chuẩn, rèm cửa ánh sáng an toàn phải phù hợp với ASNI B11.19, IEC 61496, IEC / TS 62046 và ISO 13855.
- HIỆU QUẢ
Khi chọn một rèm ánh sáng phù hợp cho một ứng dụng cụ thể, hãy xem xét:
- Vùng phát hiện: Song song, vuông góc hoặc chéo với góc tiếp cận của người vận hành
- Khoảng cách kéo dài: khoảng cách giữa máy phát và máy thu
- Chiều cao bảo vệ
- Bộ điều khiển: loại PLC tích hợp hoặc bộ điều khiển bên ngoài
- Độ nhạy
- Bảo vệ môi trường: xếp hạng Bảo vệ chống xâm nhập (IP) của thiết bị để làm việc trong các điều kiện khắc nghiệt
- Các tính năng bổ sung
- Chế độ chùm tia nổi: tùy chọn để tắt một hoặc nhiều chùm tia ở bất kỳ vị trí nào để cho phép chuyển động qua một phần cụ thể (tự động di chuyển với tốc độ nhất định)
- Mạch tự kiểm tra: khả năng chẩn đoán và chỉ ra bất kỳ lỗi nào khi khởi động hoặc trong quá trình hoạt động
- Blanking / Banking: tùy chọn để vô hiệu hóa một hoặc nhiều chùm tia tĩnh
- Rơ le an toàn chốt: một đầu ra đặc biệt chốt lại khi một người / vật thể băng qua rèm và ở lại cho đến khi cố ý thiết lập lại.
- Tắt tiếng: tùy chọn bỏ qua tạm thời để cho phép vận hành bằng tay trong quá trình vận hành máy không nguy hiểm
Tiêu chuẩn an toàn cho rèm cản sáng an toàn là gì?
Rèm cản sáng an toàn phải phù hợp với các tiêu chuẩn sau:
- ASNI B11.19- Tiêu chí thực hiện để bảo vệ
- IEC 61496- Thiết bị bảo vệ nhạy cảm với điện
- IEC / TS 62046- Ứng dụng thiết bị phát hiện hiện diện
- ISO 13855- Các biện pháp bảo vệ máy móc cho nhân viên
Kết luận
Rèm ánh sáng an toàn là thiết bị được sử dụng để tạo ra một hàng rào ảo xung quanh khu vực có nguy cơ cao. Các cảm biến này có thể cảm nhận một đối tượng hoặc một người đang đi vào khu vực nguy hiểm và kích hoạt các cơ chế an toàn để giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn nguy cơ rủi ro. Trong các ứng dụng tự động hóa, rèm chắn sáng được sử dụng để kích hoạt tắt máy khẩn cấp nhằm dừng hoàn toàn máy trước khi người vận hành tiếp xúc với máy. Trong một số ứng dụng, rèm sáng cũng được sử dụng để đếm đồ vật.
