Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Německá firma EUCHNER patří k předním světovým výrobcům komponent určených k zajištění bezpečnosti osob pracujících na strojních zařízeních. Jako jedna z prvních před několika lety představila bezpečnostní systémy s vysokou úrovní kódování, pracující na principu unikátně kódovaných transpondérů RFID integrovaných v aktuátoru zámku. Systémy s vysokou úrovní kódování poskytují velmi dobrou úroveň ochrany proti neoprávněné manipulaci, a proto mají výhodné postavení v normě ISO 14119:2013 (Safety of machinery – Interlocking devices associated with guards – Principles for design and selection; v češtině vydána jako ČSN EN ISO 14119:2013 Bezpečnost strojních zařízení – Blokovací zařízení spojená s ochrannými kryty – Zásady pro konstrukci a volbu), která již za několik měsíců nahradí současnou EN 1088.
Moderní bezpečnostní systémy už nepoužívají mechanické aktuátory ve tvaru vidličky, které jsou kódovány svým tvarem, ale aktuátory obsahující unikátně kódované transpondéry (RFID). Znamená to, že existuje vždy jen jeden jediný aktuátor s určitým kódem. Přenos dat z aktuátoru do bezpečnostního systému je bezkontaktní, takže ochranný kryt není nutné přesně seřizovat. Při přiblížení aktuátoru do pracovního dosahu čtecí hlavy je načten jeho kód a porovnán s kódem v paměti systému naučeným během instalace. Jsou-li oba kódy shodné, aktivují se bezpečnostní výstupy. Tím je zajištěna velká odolnost proti neoprávněné manipulaci.
Počet možných kódových kombinací velmi výrazně přesahuje jeden tisíc, což je hranice, za kterou se podle ISO 14119:2013 už mluví o blokovacích prvcích s vysokou úrovní kódování. A právě díky tomu je jediným opatřením k zabránění neoprávněné manipulaci, které je podle nové normy nutné, připevnění aktuátoru způsobem znemožňujícím demontáž běžným nářadím (přivaření, přilepení, přinýtování, uchycení speciálními šrouby). Dosud to bylo dostačující pro všechny typy blokovacích prvků, např. i pro elektromechanické bezpečnostní spínače a zámky s aktuátorem ve tvaru vidličky nebo pro magnetické spínače. Tyto prvky jsou však v nové normě zmíněny jako blokovací zařízení s nízkou úrovní kódování, u kterých je nově nutné provést alespoň jedno ze čtyř dodatečných opatření. Zjednodušeně řečeno, tyto prvky bude třeba montovat mimo dosah, skrytě nebo je jinak mechanicky zabezpečit, aby zejména při otevřeném ochranném krytu nebylo možné vložit náhradní aktuátor. To lze poměrně snadno udělat např. na velkých obráběcích strojích, velmi složité to ale bude např. u dveří v ochranných oploceních a u malých krytů a pracovišť. Náklady na tato dodatečná konstrukční opatření často vzrostou tak, že převýší cenový rozdíl mezi bezpečnostními prvky staré a nové generace.
Firma Euchner nabízí bezpečnostní systémy jak bez jištění ochranného krytu (spínače), tak i s jištěním (zámky). Typové řady nesou označení CES, ESL, CET, MGB a CKS. O systémech se hovoří proto, že jde o certifikovaný celek zahrnující v jednom pouzdře vstupní prvky (čtecí hlava), elektroniku realizující logické funkce (bezpečnostní vyhodnocovací obvody) i výstupní prvky (polovodičové výstupy OSSD s detekcí zkratů na výstupu pomocí vlastních testovacích pulzů). Velkou výhodou jsou diagnostické LED, podle jejichž barvy a počtu bliknutí je možné přesně diagnostikovat závadu a její možné příčiny. Všechny systémy dosahují úrovně bezpečnosti PL e podle EN ISO 13849-1 i při použití jediného prvku na krytu.
Systémy s výstupními obvody typu AR jsou určeny pro řazení prvků do série pomocí konektorů ve tvaru písmene Y již v místě instalace a následné vyhodnocení celého řetězce za použití jednoho bezpečnostního relé nebo vstupu na bezpečnostním PLC, a to bez snížení úrovně vlastností (PL) celého řetězce. V případě potřeby však mohou být provozovány i samostatně.
Systémy s výstupními obvody typu AP jsou určeny jen k samostatnému provozu, tedy každý prvek se zapojuje na vstupy nadřazeného bezpečnostního relé nebo systému samostatně. Dostupné jsou i typy pro přímé a jednoduché připojení k decentralizovaným modulům vstupů a výstupů, jako je např. ET200pro od firmy Siemens. Proto jsou vybaveny konektorem M12 se stejným zapojením, jako mají tyto moduly.
Základem sortimentu bezkontaktních bezpečnostních spínačů je miniaturní spínač typu CES-C04 (obr. 1). Protože má stejné montážní rozteče jako většina magnetických bezkontaktních spínačů na trhu, je jejich ideální náhradou. Oproti nim má nejen více než dvojnásobný pracovní dosah (±15 mm), ale hlavně více aktivních ploch, což umožňuje přibližovat aktuátor ke spínači ze sedmi různých směrů. Spínače CES-C04 jsou tedy z hlediska mechanické montáže velmi univerzální. Je k nim také dodáván sortiment montážních plechů pro hliníkové profily různých šířek a od různých výrobců.
Novinkou v sortimentu je bezpečnostní spínač ESL ve tvaru dveřního madla (obr. 2) – již není nutné pořizovat zvlášť mechanické madlo od výrobců profilových systémů a dodatečně na dveře montovat bezpečnostní spínač. Robustní celokovové pouzdro je vhodné do těžkých průmyslových podmínek. Západka, ve které je integrován transpondér, má klínovitý tvar jako u běžných dveří. Dveře lze tedy zavírat prostým přibouchnutím a pouzdro současně funguje jako doraz. Symetrické provedení madla ESL dovoluje snadnou montáž na hliníkové nebo ocelové profily šířky 30 až 50 mm, a to jak pro dveře zavěšené vpravo, tak i pro dveře zavěšené vlevo – k tomu může uživatel přemístit konektor nahoru nebo dolů. V pouzdře je navíc instalována zámková vložka, kterou lze madlo uzamknout a zabránit tak neautorizovaným osobám otevřít dveře a zastavit proces v nevhodném okamžiku. Jako volitelný doplněk lze dokoupit únikový prvek ve tvaru modrého hřibovitého tlačítka, kterým je možné dveře otevřít zevnitř chráněného prostoru, jestliže se nechtěně zabouchnou.
Pro úlohy, kde je nutné i jištění (uzamčení) ochranného krytu, jsou určeny bezpečnostní systémy CET (obr. 3). Jde vlastně o bezpečnostní zámky nové generace, kde se místo tvarem kódovaného aktuátoru ve tvaru vidličky používá zamykací kolík s integrovaným transpondérem RFID. I díky tomu dosahují zámky CET úrovně vlastností PL e pro funkci detekce uzamčení krytu.
Zamykací kolík je odpružený a při zavírání dveří se přes naváděcí rampu dostane do zamykací prohlubně obsahující čtecí hlavu. Do této prohlubně kolík zapadne a tím je zajištěno uzamčení krytu. Naváděcí rampa může být také dvojitá – kolíkem lze tedy najíždět zleva i zprava. V praxi je to využitelné např. k zamykání otočných stolů či přesuvných krytů nebo k zajištění polohy různých manipulátorů. K odemčení krytu je určen zabudovaný elektromagnet, který vytlačí zamykací kolík nad úroveň zamykací prohlubně. Systém toleruje nepřesné seřízení dveří až o 4 mm v každém směru. Maximální jisticí síla je 6 500 N, což je více než dvojnásobek ve srovnání se zatížením, které snesou běžné elektromechanické zámky.
Volitelně lze zámky CET vybavit prvky umožňujícími nouzové odjištění zevnitř chráněného prostoru.
Nejvíce důmyslně řešeným zástupcem celé řady je dveřní systém MGB (obr. 4), využívající princip zamykacího kolíku s integrovaným transpondérem RFID podobně jako CET, ale mechanicky optimalizovaný pro použití na dveřích. Do blízkosti dveří jsou také obvykle umísťována tlačítka fungující jako žádost o vstup do chráněného prostoru, nulování chyby apod. I ty umí MGB snadno nahradit: dodáván je totiž i v mnoha verzích s integrovanými ovládacími prvky na přední straně krytu. Typicky jsou to prosvětlená tlačítka s výměnnými barevnými krytkami, tlačítko nouzového zastavení s monitorovacím kontaktem, ruční přepínače nebo přepínače na klíček. Tyto ovládací prvky jsou do svorkovnice uvnitř MGB vyvedeny zcela samostatně, takže jejich funkce není pevně dána a nadřazený řídicí systém je může využít libovolně.
Bezpečnostní dveřní systém MGB je vybaven venkovní klikou pro pohodlné ovládání, kterou lze při použití na posuvných dveřích nahradit dveřní koulí. Kliku je možné visacím zámkem zajistit v otevřené poloze, je-li třeba chránit osoby vstupující dovnitř nebezpečného prostoru, např. při provádění údržby.
Volitelně lze MGB doplnit modulem s vnitřní nouzovou červenou klikou, kterou je možné i uzamčené dveře kdykoliv a jediným pohybem odemknout a otevřít a uniknout tak z nebezpečného prostoru. Současně jsou vypnuty bezpečnostní výstupy a zastaveny nebezpečné pohyby.
Konstrukce MGB toleruje velký rozsah neseřízení dveří. Provedení je univerzální pro levé a pravé dveře a velmi snadná je také montáž – stačí jen dva šrouby pro každý modul, uchycené např. do středové drážky v hliníkovém profilu. Významní dodavatelé ocelových plotových systémů, jako jsou např. Axelent nebo Troax, dodávají pro MGB jako příslušenství hotové montážní plechy.
Bezpečnostní dveřní systém MGB lze jako jediný obdobný bezpečnostní systém na trhu dodat i s integrovaným rozhraním Profinet (verze označená MGB-PN). Zapojování, konfigurace a diagnostika se tak velmi zjednoduší. Prostřednictvím Profinetu jsou vedeny veškeré signály, jak bezpečnostně relevantní, tak i ty od ovládacích prvků a signálek. Elektronika MGB-PN má integrovaný dvouportový RT-přepínač, takže lze jednotlivé moduly MGB-PN propojovat sériově od jednoho ke druhému a není nutné od každého táhnout datový kabel až do přepínače v rozváděči.
Obr. 1. Bezpečnostní spínače Euchner CES-C04
Obr. 2. Bezpečnostní spínač ESL ve tvaru dveřního madla
Obr. 3. Bezpečnostní systém CET Obr. 4. Bezpečnostní dveřní systém MGB