Nowoczesne rozwiązania wymagają integracji systemów bezpieczeństwa i sterowania. Jak wykorzystać potencjał wysokowydajnych sterowników bezpieczeństwa Allen-Bradley oraz jaki wpływ sprawność rozwiązania ma na dystansowanie środków ochronnych? Odpowiedzi udzieli Piotr Fuksiewicz.
autor: Piotr Fuksiewicz, Specjalista ds. systemów sterowania i bezpieczeństwa, RAControls
Spis treści:
- Jedno środowisko programistyczne, jedna platforma sprzętowa
- Optymalizacja systemu bezpieczeństwa
- Allen-Bradley GuardLogix 5580 i Compact GuardLogix 5380
- Moduły bezpiecznych wejść
Postęp technologiczny i automatyzacja, a także zwiększanie wydajności przy jednoczesnej redukcji kosztów jednostkowych stawiają nowe wyzwania w dziedzinie bezpieczeństwa maszyn. Poprzez rozwój i integrację systemów bezpieczeństwa i sterowania fundamentalną częścią bezpieczeństwa maszyn stała się niezawodność układów elektrycznych, elektronicznych oraz programowalnych zwana bezpieczeństwem funkcjonalnym.
Jedno środowisko programistyczne, jedna platforma sprzętowa
Systemy bezpieczeństwa i sterowania w oparciu o przemysłowe sterowniki Allen-Bradley GuardLogix zapewniają kontrolę funkcji sterujących i funkcji związanych z bezpieczeństwem w jednym środowisku programistycznym, na jednej platformie sprzętowej.
Sterowniki te wykorzystują procedury auto-diagnostyczne całego sprzętu, oprogramowania i sieci Ethernet/IP CIP Safety do wykrywania wszelkich niebezpiecznych błędów wewnętrznych. Pozwoliło to na uzyskanie certyfikat TÜV w zakresie bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Allen-Bradley GuardLogix 5580 i Compact GuardLogix 5380
Nieodłączną cechą programowalnych układów bezpieczeństwa stało się dążenie do poprawy wydajności oraz większa skalowalność i optymalizacja.
Wysokowydajne sterowniki Allen-Bradley GuardLogix 5580 i Compact GuardLogix 5380 posiadają dużą moc obliczeniową oraz wbudowany interfejs Gigabit Ethernet, co pozwoliło uzyskać znaczącą poprawę czasu reakcji układu sterowania oraz wyższe parametry komunikacji. Dzięki temu sterowniki te doskonale wpisują się w warunki funkcjonowania środowiska z intensywną wymianą danych, tzw. inteligentnej fabryki.
(fot. ©Rockwell Automation)
Optymalizacja systemu bezpieczeństwa
Inżynierowie są w stanie zoptymalizować systemy bezpieczeństwa i sterowania dzięki wprowadzonej skalowalności poziomu niezawodności sterowników od SIL 2/PLd do SIL 3/Ple. Pozwala to na dopasowanie systemu bezpieczeństwa i zredukowania kosztów bez niepotrzebnej nadmiarowości.
W celu zwiększenia wydajności w nowych sterownikach wraz ze zintegrowanym środowiskiem projektowym Studio 5000 zaimplementowano instrukcje bezpieczeństwa przeznaczone dla sterowania napędami oraz ruchem „motion” poprzez sieć Ethernet/IP CIP Safety i Motion.
Funkcje bezpiecznego zatrzymania, bezpiecznej prędkości i pozycji oraz inne funkcje monitorowania bezpieczeństwa pozwalają ograniczyć częstość zatrzymywania maszyny. W efekcie uzyskuje się zwiększenie wydajności produkcji przy zachowaniu żądanego poziomu bezpieczeństwa. Sterowanie napędami oraz funkcjami bezpieczeństwa napędów poprzez sieć ułatwia diagnostykę oraz zmniejsza ilość okablowania.
Moduły bezpiecznych wejść/wyjść
Oprócz sterowników głównym elementem bezpieczeństwa funkcjonalnego są moduły bezpiecznych wejść/wyjść. Dwukanałowe moduły oprócz wysokiej niezawodności zapewniają funkcjonalność wewnętrznego testowania wykrywania zwarć obwodów i usterek sprzętowych. Uzyskują dzięki temu niezawodność na poziomie SIL 3/Ple.
W ofercie Rockwell Automation moduły wejść/ wyjść bezpieczeństwa dostępne są na platformach rozproszonych POINT IO oraz FLEX 5000, jak również w nowych lokalnych modułach Compact 5000 I/O dla sterownika Compact GuardLogix 5380.
Dystansowanie sprzętu ochronnego
Zastosowanie sterownika Compact GuardLogix 5380 z lokalnymi modułami wejść/ wyjść bezpiecznych pozwala na uzyskanie maksymalnie niskiego czasu reakcji systemu bezpieczeństwa, co skutkuje zmniejszeniem czasu dobiegu elementów niebezpiecznych.
W efekcie przy konstruowaniu maszyny można zastosować mniejsze odległości bezpieczeństwa, co pozwala na konstruowanie mniejszych maszyn, oszczędność miejsca w hali produkcyjnej oraz zwiększenie efektywności pracy operatorów.
Podsumowanie
Podsumowując: wykorzystanie systemów bezpieczeństwa nowej generacji marki Allen-Bradley pozwala przede wszystkim na podwyższenie stopnia ochrony operatora. Warto pamiętać również o innych korzyściach w postaci zminimalizowania czasu przestoju oraz zmniejszenia czasu dobiegu elementów niebezpiecznych. Czynniki te wpływają na możliwość konstruowania mniejszych maszyn.
Warta podkreślenia jest integralność i możliwość skonstruowania systemu sterowania i bezpieczeństwa w jednym środowisku programistycznym, na jednej platformie sprzętowej.
ZOBACZ RÓWNIEŻ:
Webcast RAControls: Podstawowe układy bezpieczeństwa
Zapraszamy do obejrzenia webcastu poświęconego podstawowym komponentom bezpieczeństwa. Prowadzący przedstawi charakterystykę dostępnych komponentów, opowie o darmowych narzędziach wspomagających projektowanie oraz zaprezentuje ich działanie „w akcji”.
Czas trwania: 60 min.
Zachęcamy do zapoznania się z innymi materiałami poruszającymi tematykę bezpieczeństwa:
> Dystansowanie wyposażenia ochronnego względem zagrożenia – T. Drewniok
> Kolumny sygnalizacyjne – T. Depta
> Wyłączniki bezpieczeństwa marki Allen-Bradley – Ł. Chmiel
