Сигнални колони
Начало > Електроапаратурa > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 2, 2009
Сред най-широко използваните средства за машинна безопасност
Техническото развитие на машините и съоръженията доведе, от една страна, до по-висока производителност, т.е. по-високи скорости и по-големи възможности, а от друга - до сериозни изисквания по отношение безопасността на работещите. Сред най-широко използваните средства за визуализиране състоянието на определена машина или съоръжение са сигналните колони. Сред техническите среди у нас са познати още като светлинни колони, както и светлинни или сигнални кули.
Обслужване на няколко машини от един оператор
Добре известно е, че в търсенето на организационни схеми за постигане на високи производителност и автоматизация на производството често се среща ситуация, при която един оператор обслужва няколко машини. В този случай е важно той да има възможност бързо да установи състоянието на всяка от машините, дори ако е отдалечен от тях. По тази причина класическата индикация със светлини върху командното табло се изнася с помощта на светлинните колони на места, които се виждат добре от всяка точка от цеха или поне от обичайната позиция на оператора. Типичен пример за разполагане на сигнални колони е например върху машина за насищане на печатни платки със SMD компоненти и автоматична заваръчна станция.
Индикират състояние и потенциално опасни ситуации
Сигналните колони могат да се използват за визуализация на всяко съществено състояние на машината. Обикновено те показват дали съоръжението работи или е изключено. Възможно е те да индикират дали машината не е спряла поради отсъствието на материали, например, поради изпразване на някой от захранващите я магазини, както и дали не е настъпила някаква авария. Добре видимата светлинна индикация е особено полезна, когато нивото на шум в цеха е високо, а това е обичайно за почти всички производствени помещения.
Освен състоянието на съоръженията сигналните колони се използват и за индикация на потенциално опасни ситуации. Именно тази им функция ги прави задължителни в някои производства. Присъствието на хора или други обекти в работната зона на някои машини е опасно, затова много от тях са оборудвани с датчици, разположени по периметъра на работната зона, които подават сигнал при навлизане на външен обект. Сигналът от тези датчици се визуализира върху сигналната колона, това е важно с оглед постигане на висока степен на машинна безопасност.
Светлинни колони със звукова сигнализация
При настъпване на особено “тежка” ситуация, например опасна за обслужващия персонал, или предаварийно състояние на скъпа машина или съоръжение е възможно светлинната индикация да се комбинира със звукова сигнализация - зумер (бъзер) или сирена. Много производители вграждат звуковата сигнализация в светлинните колони.
На пазара се предлагат сигнални колони в най-различни модификации. Най-разпространени са цилиндричните сигнални колони
изградени на модулен принцип. Подобни колони - с диаметри 30 mm, 50 mm или 70 mm, се предлагат от много компании-производители. Броят на модулите, които могат да бъдат надстроени един над друг, обикновено е от 5 за малките диаметри до 10 за тези с диаметър 70 mm. Цветът на отделните сегменти, тяхната подредба, начинът на закрепване на цялата колона се избират от клиента. Като правило, комплектоването на колоната е бързо и лесно, без винтови сглобки и необходимост от специални инструменти.
Съществуват и сигнални колони с други типове конструкции
При тях също е възможно свободно да се избират: броят на сегментите, техният цвят и подредба, както и съответстваща им указателна картина. Тук е мястото да се отбележи, че сигналните колони могат да се използват не само в производствени помещения, а и в обществени сгради, например.
Светлинни източници в колоните
Светлинните източници, използвани в сигналните колони, могат да бъдат и обикновени лампи с нажежаема жичка. В съответствие с техническите и пазарните тенденции обаче все повече производители предлагат светодиодни източници вместо тях. Предимства на светодиодите са дългият живот и относително лесното захранване с различни напрежения.
На практика всички производители предлагат светлинни колони с възможност за захранване от 24 V , 115 V или 220 V променливо напрежение, а съществуват и опционални възможности за захранване и с 12 V или 24 V постоянно напрежение.
Всеки от отделните светлинни модули би могъл да свети постоянно или да мига с честота около 2 пъти в секунда. Предлагат се и модули с въртящ се отражател за постигане на пулсираща светлинна индикация.
Звуковата индикация, която повечето светлинни колони предлагат, е изградена като отделен модул, който може да се включи в комплектовката, по желание на клиента. Много производители дават възможност да се регулира плавно силата на звука до 80-90 dB. Също така обикновено се предвижда възможност за избор на начина, по който звучи сирената, а именно т.нар. модулиране на тона. Звуковият модул може да бъде включван като зумер или като сирена.
Степен на защита IP54 или дори IP65
Голяма част от предлаганите светлинни колони се произвеждат със степен на защита IP54 или дори IP65. Това ги прави подходящи за монтаж както на закрито, така и на открито и при силно запрашена и слабо агресивна околна среда.
Начинът, по който сигналната колона се свързва с управляващия контролер, е най-често чрез контактен интерфейс. При него всяка от светлините на колоната, зумерът и сирената се присъединяват към отделен изход на контролера, който ги включва или изключва. Схема на сигнална колона, състояща се от един светлинен модул, зумер и авариен бутон, е показана на фиг. 1. Изводи 2, 4 и 6 могат да се свържат към нулевия проводник. Изводи 1 и 3 през контакти на управляващия контролер се присъединяват съответно към фаза и фазовия извод на 24-волтовото захранване. А извод 5 - към вход на контролера или в управляващата верига на друго устройство.
Сигнални колони с вграден AS-интерфейс
Някои от водещите европейски компании-производители в областта предлагат сигнални колони с вграден AS-интерфейс (Actuator-Sensor interface). Създаден е като ниско ценово решение за свързване на двоични сензори и изпълнителни механизми в мрежа. Под понятието двоични, в конкретния случай, се разбира устройства, които поддържат две състояния - включено и изключено, активно и неактивно и т.н. AS-интерфейсът е стандартизиран с европейска норма EN 50295 и международен стандарт IEC 62026-2. Интерфейсът е изграден на Master/Slave принцип. Един мастер може да контролира до 64 подчинени устройства. Всяко слейв-устройство би могло да има до 4 входа и 4 изхода. Комуникацията се извършва по неекраниран двупроводен кабел със сечение 2х1.5 mm2, който се използва едновременно и за захранване (с ток до 8 А). Максималната дължина на линията може да е 100 m - с възможности за удължаване до 300 m чрез използването на повторители. Структурата на линията е произволна, т.е. възможни са произволен брой разклонения, в рамките на горепосочените ограничения.
Създателите на интерфейса са имали стремеж да намалят до минимум работата по инсталиране на устройствата. По този начин се намалява цената на цялата мрежа и се съкращават сроковете за нейното пускане в действие. Свързването на кабела се реализира без винтови терминали, а чрез клик система, при която той се пробожда от специални конектори. Въпреки че е възможно използването на всякакъв плосък кабел с даденото сечение, има стандартизиран специален профилиран проводник, който предотвратява възможността за погрешно свързване - чрез обръщане на кабела. Целта на посочения интерфейс не е да замени създадените вече интерфейсни мрежи, а да ги допълни. Затова са налични модули за връзка с CAN, Ethernet, Internet и др. мрежи.
Основното предимство от инсталационна гледна точка е заменяне на сноповете проводници (в обичайната ситуация всеки пасивен датчик се нуждае от два проводника, а всеки активен - от минимум три) с един-единствен, който свързва всички датчици и изпълнителни механизми.
Вижте още от Електроапаратурa
Ключови думи: сигнални колони, сигнализация, машинна безопасност
Новият брой 8/2024
