Rektiva - bezpieczeństwo maszyn - logo
Skontaktuj się z nami:
+48 781 836 909
biuro@rektiva.pl
Zastosowanie czujników elektromechanicznych w systemach bezpiecze??stwa.

Rys. 1. Czujnik elektromechaniczny z rolk? dociskow? jako urz?dzenie blokuj?ce os??ony ruchomej.
Czujniki elektromechaniczne s? jednym z najcz???ciej wykorzystywanych elementów w systemach bezpiecze??stwa maszyn. Popularno??? zawdzi?czaj? niskiej cenie i ??atwej integracji przy budowie kompletnego systemu bezpiecze??stwa. Pomimo swej technologicznej prostoty, wci??? dostarczaj? problemów z ko??cow? walidacj? kompletnego systemu bezpiecze??stwa maszyny.

Ka??dy nowy system bezpiecze??stwa budowany dla nowej, czy starej maszyny, powinien podlega? ostatecznej fazie walidacji i weryfikacji. W ostatnim etapie wprowadzania systemu, projektant lub wykonawca powinien wykaza?, ??e stworzony system spe??nia narzucone pocz?tkowe wymagania. Do jednych z podstawowych czynno??ci weryfikacyjnych nowego systemu bezpiecze??stwa nale??y wyznaczenie jego kategorii strukturalnej i ca??kowitego poziomu niezawodno??ci.

Rozwa??my walidacj? wg normy PN-EN ISO 13849-1 jako najcz???ciej wybieran? przez producentów maszyn. Zgodnie z wytycznymi normy, przy ewaluacji systemu nale??y
Rys. 2. Graf mo??liwo??ci stosowania wykluczenia b???dów.
wzi?? po uwag? jego wszystkie mo??liwe powsta??e b???dy prowadz?ce do utraty funkcji bezpiecze??stwa. W zale??no??ci od stosowanej techniki systemu mog? by? to b???dy natury elektrycznej, mechanicznej, pneumatycznej, hydraulicznej lub innej. Stosuj?c czujnik elektromechaniczny jako podsystem wej??ciowy naszego obwodu bezpiecze??stwa najwi?cej problemów dostarcza jego cz???? mechaniczna. Problemy te pojawiaj? si? przy tworzeniu obwodu kategorii 2 lub wy??szej.  Przy kategorii 3 i 4, pojedynczy b???d nie mo??e prowadzi? do utraty funkcji bezpiecze??stwa. W celu ich osi?gni?cia nale??y stosowa? zdwojenia i redundancj? ca??ego obwodu. Rozpatruj?c b???dy elektryczne dla czujnika elektromechanicznego, projektant systemu zastosuje podwójne styki czujnika i problem wydaje si? by? rozwi?zany, ale co z b???dami mechanicznymi? Najcz???ciej spotykane czujniki elektromechaniczne to te z kluczem (oddzielnym aktywatorem) lub z rolk? dociskow?. Oba te czujniki maj? pojedynczy aktywator, czyli pojedynczy element mechaniczny monitoruj?cy pozycj? os??ony. Uszkodzenie tego elementu prowadzi do utraty funkcji bezpiecze??stwa, co jest niezgodne z wymaganiami 3 i 4 kategorii. Dla tych kategorii powinni??my stosowa? zdwojenie czujników, co podnosi koszty ca??ego systemu i ze wzgl?du na wymiary czujników, szczególnie z funkcj? ryglowania, staje si? trudne do wykonania. Czy rzeczywi??cie musimy jednak rozpatrywa? uszkodzenia mechaniczne takich czujników? W ko??cu jak cz?sto zdarza si? z??amanie mechanicznego klucza, uszkodzenie krzywki czy samej rolki naciskowej czujnika? Z pomoc? projektantom przychodzi norma PN-EN ISO 13849-2, oraz nowa norma PN-EN ISO 14119 (zast?puj?ca dotychczasow? PN-EN 1088). Normy te pozwalaj? stosowa? zasady wykluczenia b???du mechanicznego. Nie oznacza to, ??e zawsze stosuj?c czujniki elektromechaniczne mo??emy zastosowa? zasady wykluczenia uszkodzenia mechanicznego. Wykluczenia s? bardzo ryzykowne poniewa?? tych b???dów nie uwzgl?dniamy podczas analizy niezawodno??ci systemu. Stosuj?c wi?c wykluczenia powinni??my podej??? indywidualnie do ka??dej aplikacji.

Kolejnym z problemów przy stosowaniu czujników elektromechanicznych jest ich ???czenie w szereg. Stosuj?c norm? 13849-1 nie do ko??ca wiadomo jak okre??li? pokrycie diagnostycznego (DC) takiego podsystemu. Nowa norma ISO 24119 (jeszcze w opracowaniu) ma mie? wytyczne dla tego typu podsystemów. Szeregowe ???czenie coraz wi?kszej liczby czujników prowadzi do maskowania b???du i tym samym spadku warto??ci pokrycia diagnostycznego. Na spadek wspó??czynnika DC wp??ywa tak??e cz?sto??? przywo??ywania funkcji bezpiecze??stwa. W konsekwencji mo??e to prowadzi? do redukcji parametru DC poni??ej 60% i degradacje podsystemu do kategorii 1 (maksymalny poziom niezawodno??ci PLc wg PN-EN ISO 13849-1).
Mgr in??. Pawe?? Ol?cki