Nowe wymagania
kontroli dostępu:
prędkość bezpieczna czy
całkowite zatrzymanie?
Grzegorz Bauer
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Normy zharmonizowane z DyrektywÄ… MaszynowÄ…
EN 953
EN 1088 Ogólne wymagania dotyczące
projektowania i budowy
UrzÄ…dzenia blokujÄ…ce
osłon stałych i ruchomych
sprzężone z osłonami
EN 1050
EN ISO13850
Zasady oceny ryzyka
Wyposażenie do zatrzymania
awaryjnego
EN 60204-1
Wyposażenie elektryczne
EN 954-1
maszyn
EN ISO 13849-1
Elementy systemów sterowania
związane z bezpieczeństwem
EN 60496-1
EN 574
EN 60496-2
Oburęczne urządzenia sterujące
Elektroczułe wyposażenie ochronne
ISO 12100
Pojęcia podstawowe,
zasady projektowania
EN 294
Odległości bezpieczeństwa
uniemożliwiające sięganie
kończynami górnymi
EN 999
do stref niebezpiecznych
Usytuowanie urządzeń ochronnych
z uwzględnieniem prędkości dostępu
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Kategorie zatrzymania wg EN60204-1
" Kategorie określają sposób zatrzymania maszyny
" Typy zatrzymania
 Kategoria 0
" bezzwłoczne odłączenie zasilania od napędów maszyny,
tj. zatrzymanie niekontrolowane
 Kategoria 1
" zatrzymanie kontrolowane przy zasilaniu napędów
maszyny aż do jej zatrzymania a następnie odłączenie
zasilania, po zatrzymaniu
 Kategoria 2
" zatrzymanie kontrolowane przy pozostawieniu zasilania
napędów maszyny
" Zatrzymanie awaryjne
 Powinno działać jako zatrzymanie kategorii 0 lub 1
 Ostatnie wydanie normy zezwala na wykorzystanie urządzeń
innych niż elektromechaniczne do zatrzymania awaryjnego
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Tradycyjne zatrzymanie awaryjne (kat. bezp. 1 i 2)
E-STOP
E-STOP
Rozłącznik
Stycznik
bezpieczeństwa
bezpieczeństwa
Napęd
Przekaz
nik
Przekaz
nik
bezpieczeństwa
bezpieczeństwa
Napęd
Napęd
Stycznik
bezpieczeństwa
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Styczniki bezpieczeństwa
104S-Cxx rewersyjny
100S-Dxx
100S-Cxx
Wszystkie bieguny
(główne i pomocnicze)
połączone mechanicznie
zgodnie z EN 60947-5-1.
Działanie lustrzane
zestyków NC zgodnie z
PrÄ…d Å‚Ä…czeniowy do 85 A (100S-C) i
EN 60947-4-1
do 860 A (100S-D) w kategorii
Poświadczenie
użytkowania AC3
certyfikatem SÜVA
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Od elektromechaniki do elektroniki (kat. bezp. 3)
E-STOP
E-STOP
Napęd
Napęd
z Safe Off
Przekaz
nik
bezpieczeństwa
Przekaz
nik
bezpieczeństwa
Styczniki
bezpieczeństwa
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Safe Off  Rockwell Automation
PowerFlex 700S
0,75  1500 kW
Kategoria 3 (EN954-1)
z opcjÄ… 20D-P2-DG01
PowerFlex 70
0,4  37kW
Kategoria 3 (EN954-1)
Kinetix 7000
z opcjÄ… 20A-DG01
22  150 kW
Kategoria 3 (EN954-1)
PowerFlex 40P
SIL 3 (EN61508)
0,4  11 kW
Kategoria 3 (EN954-1)
z opcjÄ… 20A-DG01
Kinetix 6000
1,2  45 kW
Kategoria 3 (EN954-1)
SIL 3 (EN61508)
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Przykładowe rozwiązanie zatrzymania awaryjnego
kategorii 1. System bezpieczeństwa kategorii 3.
Korzyści:
- Nie ma konieczności stosowania styczników wejściowych lub silnikowych
- Uproszczone połączenie sterowania standardowego i sterowania bezpieczeństwa
- Brak cyklu rozładowania/ładowania szyny DC przy zatrzymaniu awaryjnym
- Znaczne skrócenie czasu ponownego uruchomienia maszyny ze stanu bezpiecznego
- Zwiększona produktywność przy zachowanym wysokim poziomie bezpieczeństwa
- Nie zmienia się wartość MTBF przemiennika po zatrzymaniu awaryjnym
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Nowe możliwości  EN 61800-5-2
EN 61800-5-2:Elektryczne układy napędowe mocy o regulowanej
prędkości - Wymagania dotyczące bezpieczeństwa 
Bezpieczeństwo funkcjonalne
Bezpieczne wyłączenie momentu napędowego
Monitoring prędkości zerowej
Bezpieczne zatrzymanie 1
Bezpieczne zatrzymanie 2
Bezpieczna prędkość ograniczona
Bezpieczna prędkość maksymalna
Bezpieczny kierunek wirowania
Bezpieczne przyspieszanie
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Monitoring prędkości zerowej
Bramka serwisowa
Piła tarczowa
Pneumatyka
Zasilanie
" Materiał jest wprowadzany z lewej
" Operator naciska przycisk e-stop
strony
" Układ sterowania sprawdza czy maszyna
" Maszyna kroi materiał
zatrzymała się
" Obsługa nie ma zezwolenia wejścia w
" Układ sterowania odblokowuje bramkę
czasie ruchu maszyny
serwisowÄ…
" Osłona jest ryglowana przez łącznik
" Operator może wejść do maszyny
elektromagnetyczny
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Bramka serwisiwa
Panel
Control
Bezpieczne zatrzymanie 0
Monitoring zatrzymania
Czas
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Prędkość rzeczywista
Bezpieczne zatrzymanie 1 i 2
Monitoring
opóz
nienia
Monitoring zatrzymania
Czas
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Prędkość rzeczywista
Bezpieczna prędkość ograniczona (SLS)
Bramka serwisowa
Piła tarczowa
Pneumatyka
Zasilanie
" Sytuacja:
" Operator wybiera SLS przełącznikiem
 Operator potrzebuje wejść do
" Układ sterowania sprawdza czy maszyna
maszyny bez zatrzymywania
pracuje poniżej Safe Limited Speed
maszyny
" Układ sterowania odblokowuje bramkę
 Maszyna pracująca z pełną
serwisowÄ…
prędkością to stan
niebezpieczny
" Operator może wejść do pracującej maszyny
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Bramka serwisowa
Panel
Control
Bezpieczna prędkość ograniczona (SLS)
Monitoring
opóz
nienia
Czas
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Prędkość rzeczywista
Bezpieczna prędkość ograniczona - defekt
Monitoring
Monitoring
zatrzymania
opóz
nienia
Czas
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Prędkość rzeczywista
Bezpieczna prędkość z łącznikiem zezwalającym
Bramka serwisowa
Zasilanie
Pneumatyka
Piła tarczowa
" Operator wybiera SLS przełącznikiem
" Sytuacja:
" Układ sterowania sprawdza czy maszyna
 Operator potrzebuje wejść do
pracuje poniżej Safe Limited Speed
maszyny bez zatrzymywania
maszyny
" Układ sterowania odblokowuje bramkę
 Maszyna pracująca z pełną
serwisowÄ…
prędkością to stan
" Operator może wejść do pracującej maszyny,
niebezpieczny
gdy trzyma Å‚Ä…cznik zezwalÄ…cy
 Wymagany Å‚Ä…cznik wyzwalajÄ…cy
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Bramka serwisowa
Bezpieczna prędkość z łącznikiem zezwalającym
Monitoring Monitoring Å‚Ä…cznika
opóz
nienia zezwalajÄ…cego
Czas
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Prędkość rzeczywista
Monitoring prędkości  MSR57
" Podstawowe właściwości
 SIL3, Kategoria 4, PLe
 2 enkodery (TTL i Sin/Cos)
 Wejścia bezpieczeństwa dla różnych
komponentów bezpieczeństwa
 Do konfiguracji stosuje się moduł HIM i
oprogramowanie jak w napędach PowerFlex 70
(Drive Explorer i urzÄ…dzenia DPI)
 Monitorowanie i sterowanie napędów
standardowych i bezpieczeństwa
 Aplikacje wieloosiowe
 Blokowanie osłony uniemożliwiające dostęp do
zagrożeń w sytuacji niebezpiecznej
 Zezwolenie na dostęp przy spełnieniu warunków
bezpiecznej prędkości
 Zatrzymanie napędu po przekroczeniu
dopuszczalnej prędkości
 Idealny do nowych i istniejÄ…cych aplikacji
" Kluczowe aplikacje
 WyciÄ…gi narciarskie
 Maszyny oponiarskie
 Nawijarki, odwijarki, przewijarki
 Cele robotów
 Karuzele itp.
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Urządzenia bezpieczeństwa  Jedna oś napędowa
Sterowanie i
monitorowanie
osłon
Obciążenie
ruchomych
Start/Stop
LUB
Zatrzymanie
Napęd
awaryjne
Bezpieczna
A
Ä…cznik
Zatrzymanie
prędkość
zezwalajÄ…cy
bezpieczeństwa
ograniczona
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Urządzenia bezpieczeństwa  Kilka osi napędowych
1. oÅ› 2. oÅ› 3. oÅ›
Opcja
Opcja
Sterowanie
i
monitoring
osłony
Kaskada Kaskada
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Wspólne rozwiązanie systemu bezpieczeństwa
" Jednorodne działanie funkcji
bezpieczeństwa
 Wystarczy nauczyć się raz i stosować z
różnymi produktami
" Jednorodne podłączenia
produktów bezpieczeństwa
Sterownik
Sterownik
" Niezależność od sterownika
 GuardLogix
 ControlLogix
 CompactLogix Kinetix 6000
Kinetix 6000
PF 750
PF 750
 SoftLogix
Guard I/O
Guard I/O
MSR57
MSR57
" Wspólne dla :
 Kinetix 6000 SERCOS i EtherNet/IP
 PowerFlex 750
 MSR57 Komponenty
Komponenty
 Speed Monitoring Guard I/O
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
DokÄ…d zmierzamy
CIP Safety
All previous functions
Integral 2ch monitoring
All previous functions
Integral 2ch monitoring
Safe homing
Safe stop (cat0,1,2)
Safe homing
Safe stop (cat0,1,2)
Safe position monitoring
Zero speed monitoring
Safe position monitoring
Zero speed monitoring
Safety network integration
Safe reduced speed
Safe torque off
Safety network integration
Safe reduced speed
Safe torque off
Dynamic change of safety
Safe maximum speed
Safe stop (cat0,1)
Dynamic change of safety
Safe maximum speed
Safe stop (cat0,1)
parameters
Enabling switch control
Zero Speed Monitoring
parameters
Enabling switch control
Zero Speed Monitoring
Virtual perimeter guarding
Door monitoring and control
Safe Maximum Speed
Virtual perimeter guarding
Door monitoring and control
Safe Maximum Speed
Safe direction monitoring
Door monitoring and control
Safe direction monitoring
Door monitoring and control
Safe jog
Prevention un-expected start
Safe jog
Prevention un-expected start
Security functions
Multi axis safety wiring system
Security functions
Multi axis safety wiring system
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
PYTANIA???
http://www.guardmaster.eu.com/game.aspx
Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.