Продукти за машинна сигурност

АвтоматизацияСп. Инженеринг ревю - брой 5/2021 • 30.07.2021

  • Системата LOTO (Lockout/Tagout) се отнася до специфични практики за защита на работещите от неочаквано захранване на оборудването или от възникването на опасна енергия

  • Индуктивните сензори са много подходящи за внедряване в промишлени процеси поради устойчивостта си на вибрации, влажност, запрашаване и др.

  • Чрез светлинна индикация устройствата за аварийно спиране вече могат да показват какво е действителното им работно състояние

Управлението на рисковете за безопасността и здравето на персонала в работна среда е приоритет за всяко производство с внедрено промишлено оборудване. Въпреки развитието в технологиите и средствата за машинна сигурност проблемът с трудовите злополуки и днес все още е актуална тема. Голяма част от инцидентите са вследствие на човешки грешки, но е вярно и това, че съществуват множество потенциални опасности около машините и оборудването, като режещи ръбове, зъбни колела, вериги, въртящи се валове, въртящи се лопатки и лостове.

Два са стандартите, отнасящи се до безопасността на машините – EN/ISO 13849-1 и EN/IEC 62061. И двата стандарта са хармонизирани с Директивата на ЕС относно машините 2006/42/EО, която определя основните изисквания за здраве и безопасност при работа с машини. Въпреки че методите за извършване на оценка на риска са различни, и двата стандарта – EN ISO 13849-1 и EN 62061 – когато се прилагат правилно, постигат един и същи резултат.

Директивата на ЕС за машините изисква производителите на машини да отстраняват или минимизират опасностите доколкото е разумно, да прилагат необходимите защитни мерки срещу опасности, които не могат да бъдат отстранени, и да информират потребителите за оставащите рискове и изискванията за обучение или лични предпазни средства. Въпреки че тази директива е специфична за Европейския съюз (ЕС), тя е призната и спазвана в други региони по света, за да улесни доставките на оборудване извън ЕС.

Разбира се, работещите преминават регулярни инструктажи и обучения за безопасна работа и адекватни обозначения насочват вниманието им към непосредствените опасности от контакт с движещи се части, с електричество, топлина, огън, други видове енергия, контакт с газ под налягане или течност и др. Освен обозначаването и инструктажите обаче внедряването на допълнителни средства за машинна безопасност представлява още една стъпка напред в елиминирането на трудовите инциденти и проява на още по-висока отговорност от страна на ръководството.


Практики и процедури за безопасност LOTO

Наборът от процедури LOTO (Lockout/Tagout) се отнасят до специфични практики за защита на работещите от неочаквано захранване на оборудването или от възникването на опасна енергия по време на обслужване и поддръжка на машините.

Тези процедури за безопасност гарантират, че източниците на енергия са изключени и няма риск от неочакваното им задействане. Понятието източници на енергия в този смисъл включва електрическо, механично, хидравлично, пневматично, химическо, радиационно и топлинно и всеки друг вид захранване на машините, освобождаването на коeто представлява непосредствена опасност за обслужващия персонал. По своята същност внедрената в дадено предприятие система за разединяване и обозначаване LOTO включва няколко съществени стъпки, предназначени да идентифицират и неутрализират опасността, която може да причини нараняване или смърт, ако възникне инцидент поради стартиране или освобождаване на акумулирана енергия по време на поддръжка на оборудването.

След идентифициране на опасността следва служителите да изключат и изолират източниците на захранване в неработещо положение, преди да започне каквато и да е работа по поддръжка. Обикновено средството, използвано за целта, е персонален катинар за безопасност, който предотвратява включването на източника на захранване до премахването му от титуляря.

zКатинарът или друго предназначено за целта заключващо се средство има прикрепена табела с информация за извършваното обслужване и колко време ще продължи то, както и предупреждение оборудването да не бъде включвано до премахването на катинара от лицето, което го е поставило.

За да работи ефективно системата LOTO, за въвеждането й трябва да бъдат анализирани и описани всички точки на вероятно взаимодействие на персонала по поддръжката с оборудване, захранвано с опасна енергия, да се разработят подробни процедури при работа и включените задачи. Също така не трябва да се пропуска да се идентифицират енергийни източници на оборудване в близост до работещия персонал, макар и самото то да не подлежи на поддръжка, и да се вземат мерки за обезопасяването на достъпа. Разработването на подробен план и разписването на процедурите в детайл в бъдеще е предпоставка за безотказното им сработване и предотвратяване на всяко случайно включване и неоторизирано повторно активиране на машини, оборудване или енергийни източници. Служител по поддръжката трябва да осигури спазването на процедурата LOTO преди започване на работа и след приключване трябва да се увери дали целият персонал е вън от опасност, преди системата да се включи към енергийния източник отново.

Особеностите на работа в някои индустрии налагат прилагането на разширен вариант на процедурата, наречен LOTOTO (Lock-Out, Tag-Out, Try-Out). При него фокусът пада върху стъпката на тестване на контролите, преди да бъде извършвана каквато и да било работа по оборудването. Това допълнение към процеса идентифицира дали има някакви пропуски в точките на разединяване и изолация. Работата не може да започне, докато трае обследването и не бъдат диагностицирани неизправностите и открити пропуските.


Сензори за безопасност

За осигуряване на безопасност при взаимодействие на персонала и оборудване в производства с автоматизация съществена роля играят предпазни устройства като сензорите за безопасност. Например измервателните сензори могат да откриват промяна в разстояния и да следят разстоянието до целта в непрекъснат режим, като настройката на параметрите им се осъществява лесно чрез IO-Link интерфейс.

Сензорите за радиочестотна идентификация (RFID) служат за автоматична дистанционна идентификация чрез RF комуникация. Те са широко приложимо средство за безопасност при машини и роботи с автономна навигация, като осигуряват реакция, когато в обсега на маневриране на машината навлезе обект, лице или препятствие и предотвратяват сблъсък с него. За да работи, RFID технологията изисква комуникационна мрежа за локализация и микрочипове за идентификация.

Индуктивните сензори спадат към безконтактните електронни устройства с широко приложение в автоматизацията на промишлеността и не само. Те са много подходящи за внедряване в промишлени процеси поради температурните си характеристики, устойчивост на вибрации, влажност, запрашаване и други предизвикателства на производствената среда. Играят важна роля в системите за определяне на местоположението на обекти в пространството.

Принципът им на работа се базира на генерирането на определена амплитуда на трептения. Магнитното поле, образувано от генератора на сензора, създава вихрови токове, които променят амплитудата в трептенията на генератора. При навлизане на феромагнитен предмет в полето на действие на сензора, това предизвиква промяна в колебанията, която сензорът регистрира. Сигналът варира в зависимост от разстоянието до предмета, попаднал в полето на действие на сензора.

zИндуктивните сензори могат да служат за определяне на местоположение и скорост на обект. С индуктивни сензори например се следят работните зони на роботите и движението на металните държачи на инструменти в индустриална среда. I/O модул обединява всички сигнали и ги препраща чрез главен модул с IO-Link интерфейс към контролера за безопасност.

Бариерните инфрачервени оптоелектронни сензори се използват за превключване на 3-проводни и 4-проводни постояннотокови електрически вериги. При преминаването на непрозрачен предмет между приемника и излъчвателя, които са разположени срещуположно, оптичната връзка се прекъсва.

Магнитни сензори се използват в автоматизацията за превключване на електрически вериги чрез регистриране на промени в магнитното поле. При приближаването на магнит те превключват електрическата верига, в която са включени. Използват се за определяне на хода на движение на механични части и са устойчиви на тежки индустриални условия благодарение на безконтактното опериране.


Светлинни бариери и завеси

Обезопасяващите светлинни бариери с множество лъчи създават двуизмерно защитно поле. Съществуват варианти, различаващи се по способност за откриване и по височина на защитното поле в зависимост от изискванията на приложението. Персоналът може да се възползва от по-голямата гъвкавост за различни случаи на употреба, като същевременно са посрещнати най-високите изисквания за безопасност –PL e, кат. 4 и SIL 3.

Защитните оптични бариери и завеси използват инфрачервена светлина и са предназначени да ограничат достъпа до промишлени съоръжения чрез оптична преграда.

При взаимодействие с преградата сигналът в електрическата верига се прекъсва. Защитните светлинни завеси обезопасяват периметъра около работещи машини и движещи се компоненти. Най-общо се състоят се от три елемента – излъчвател, приемник и контролер. От излъчвателя към приемника се насочва светлинен лъч в инфрачервения спектър (оптични оси). Обикновено светлинните завеси работят с от 6 до 12 лъча. При нормална работа изходното реле на контролера е включено и пропуска ток към веригата. Ако възникне прекъсване и приемникът спре да получава сигнал от излъчвателя, релето на контролера изключва веригата. Възстановяването на работата на завесата и включването на веригата става ръчно от контролера.

Автоматизираните средства за обезопасяване на работещите съоръжения преминават през множество тестове, за да се гарантира високата им експлоатационна готовност и правилната им инсталация. Конструкциите на корпусите, заедно с допълнителните принадлежности, се съобразяват с необходимостта от удобство при монтаж.


Механизми за аварийно спиране

Устройството за аварийно спиране в на оборудването най-често представлява авариен стоп бутон, но може да бъде реализирано като въже за аварийно спиране, лост, ръкохватка, педал или друго в зависимост от особеностите на оборудването и ергономичните му характеристики.

Функцията му е незабавно да прекъсне веригата на захранването на машината, така че в случай на инцидент тя незабавно да спре. Изисква се механизмът да може да се задейства с еднократно действие чрез задействащо устройство ръчно. Изправността на системата във всеки един момент е от критична важност за безопасността както на персонала, така и на машината. За да бъде приведена отново в експлоатация тя, първо трябва устройството за аварийно спиране да бъде освободено.

За спиране на конвейерни ленти се използват въжени прекъсвачи, като по този начин системата обхваща обширни зони на опасност. Конструкцията и тук трябва да е надеждна, да позволява лесно регулиране на опъна на въжето и да е пригодена за работа в тежки условия. Издърпването или прекъсването на аварийното въже активира аварийното спиращо устройство.

Едно нововъведение позволява лесно разграничаване и елиминира риска от объркване на действащ и неизправен авариен стоп. Доскоро практиката налагаше неработещите прекъсвачи да се блокират или да се покриват, за да не бъдат използвани по грешка, когато даденият оперативен панел или част вече не са свързани към системата. Въз основа на новия EN ISO 13850:2015 аварийните стопове сега вече могат да сигнализират какво е действителното им работно състояние чрез светлинна индикация. За по-голяма безопасност при работа и по-добра разпознаваемост на неактивните аварийни стопове, производителите вече разполагат с готово решение, а именно аварийни стопове, които сигнализират за активен и неактивен статус съгласно този принцип.

Разработваните самоконтролиращи се контакти работят надеждно дори в случай на неправилен монтаж или механични повреди (отделяне на контактния блок от задействащия механизъм). В тези случаи самоконтролиращият се авариен стоп осигурява незабавно автоматично активиране на аварийния сигнал. Инсталацията е изключена и може да бъде рестартирана само след успешно отстраняване на неизправността.

 

ЕКСКЛУЗИВНО

Top