Aktuálně

více aktualit

Aktuální vydání

2024

MSV 2024

celé číslo

Nové produkty Omron pro zajištění bezpečnosti strojů a zařízení

Článek ve formátu PDF je možné stáhnout

zde.

Společnost Omron uvedla na trh několik novinek, které doplňují a rozšiřují nabídku prvků určených pro zajištění funkční bezpečnosti strojních zařízení s téměř libovolnými bezpečnostními vstupními a výstupními komponentami. Nové produkty jsou určeny nejen pro samostatné flexibilní instalace s možností rozšíření a snadnou konektivitou, ale i pro jiné úlohy průmyslové automatizace.

Sysmac Safety NX – rozsíření sortimentu o samostatný systém s Ethernet/IP

Očekávanou novinkou je rozšíření platformy Sysmac o samostatnou komunikační jednotku NX-EIC202 (obr. 1) pro sériový modulární I/O systém Sysmac NX. Modulární I/O systém umožňuje uživateli spojovat a kombinovat běžné digitální a analogové I/O moduly společně s bezpečnostními I/O moduly bez potřeby použití nadřazeného PLC pro řízení komunikační sběrnice. Celkově lze v samostatném systému Sysmac NX propojit až 63 různých modulů, z nichž může být až 32 bezpečnostních s celkovým počtem až 256 bezpečnostních I/O signálů. Výhody otevřené a rozšiřitelné platformy Sysmac ale zůstaly zachovány. Byl tak zaplněn prostor v nabídce mezi konfigurovatelným kompaktním bezpečnostním PLC G9SP pro až 28 bezpečnostních I/O signálů a pokročilými decentralizovanými systémy s protokoly DeviceNet Safety a EtherCAT Safety, jež jsou vhodné pro automatizaci rozsáhlých výrobních linek včetně integrovaných úloh bezpečnosti, řízení polohy a pohybu (motion) či strojového vidění s velkým rozlišením.

Společnost Omron kromě čtyř bezpečnostních I/O modulů nabízí již více než 100 typů modulů pokrývajících požadavky konstruktérů od klasických digitálních a analogových signálů přes měření teplot, řízení servopohonů se snímači polohy až po řízení robotů. Šířka bezpečnostních modulů jen 12 mm navíc šetří místo v rozváděči.

Bezpečnostní logiku integrovanou pod komunikačním modulem NX-EIC202 ovládá bezpečnostní řídicí jednotka NX-SL3300, známá již z decentralizovaných systémů Omron. Tato jednotka umožňuje použít až 79 bezpečnostních funkčních bloků nebo i uživatelsky vytvořených funkčních bloků, to vše s maximální kapacitou programu 512 kB. Systém využívá bezpečnostní funkční bloky PLCopen plně v souladu s IEC 61131-3. Uživatel si tak může vybrat ze 46 certifikovaných bezpečnostních funkčních bloků kompletně pokrývajících požadavky zabezpečení strojních zařízení. Možnost tvorby vlastních funkčních bloků nejen dovoluje realizovat individuální řešení, ale i značně spoří čas. Je tak nejen zajištěna opakovaná použitelnost celého řešení či konfigurace, ale i v případě potřeby lze bezpečnostní logické podprogramy exportovat nebo importovat, dále používat či upravovat bez nutnosti hardwarových změn.

Samostatná komunikační jednotka NX-EIC202 komunikuje s vnějšími periferiemi prostřednictvím dvou ethernetových portů RJ45 s protokolem EtherNet/IP a s přenosovou rychlostí 100 Mb/s. Délka sběrnice může dosahovat až 100 m a kromě komunikačního modulu NX-EIC202 lze propojovat až osm dalších komunikačních uzlů.

V bezpečnostním systému Sysmac NX lze použít v zásadě čtyři bezpečnostní I/O moduly. Typy NX-SIH400 a NX-SID800 mají čtyři nebo osm bezpečnostních vstupů. Každý bezpečnostní signál má přímo na modulu k dispozici svorku se zdrojem testovacího signálu, umožňující diagnostiku a dynamické testování vstupních obvodů s vyšším diagnostickým pokrytím. Moduly podporují vyhodnocení duálních komplementárních a ekvivalentních signálů přímo ve vstupním modulu. Pro vstupní obvody s větším úbytkem napětí lze s výhodou použít minimální hodnoty pro logickou „1“ 15 V u osmivstupového modulu, nebo dokonce 11 V u čtyřvstupového modulu. Pro bezpečnostní výstupy OSSD jsou určeny moduly NX-SOH200 a NX-SOD400. Lze k nim připojit dva a nebo čtyři výstupy s proudovým omezením 2 nebo 0,5 A na výstup (až 4 A na modul). Pro kontinuální kontrolu funkce připojených koncových spínacích prvků je možné aktivovat dynamické testovací pulzy. Celý systém může dosahovat úrovně bezpečnostních vlastností PL e podle EN 13849-1 (hardwarová kategorie 4) nebo úrovně

funkční bezpečnosti SIL 3 podle EN 61508 (tzn. že je lze použít u zařízení s požadovanou úrovní funkční bezpečnosti SILCL 3 podle EN 62061).

Jednotka se konfiguruje v prostředí Sysmac Studio, které integruje množství dalších produktů, od jednoduchých snímačů až po „sofistikovaná“ rozhraní HMI. Uživatel tak může v jednotném prostředí systém konfigurovat a programovat, simulovat jeho činnost a využívat pokročilé diagnostické nástroje. Není přitom nutné vlastnit celý programový balík Sysmac Studia, pro konfiguraci samotných aplikaci Sysmac Safety NX bude dodávána bezplatná licence v ceně produktu.

Popsané technické vlastnosti předurčují systém Sysmac Safety NX pro jakékoliv použití vyžadující nezávislé bezpečnostní řešení např. v samostatných robotizovaných buňkách, balicích strojích, zařízeních výrobní logistiky nebo v automaticky naváděných vozidlech (tzv. AGV – Automated Guided Vehicles).

Bezpečnostní funkce u rozsáhlých decentralizovaných systémů

Pro decentralizované systémy lze použít bezpečnostní řídicí jednotku NX-SL3500, umožňující připojit až 128 modulů s celkovým počtem až 1 024 bezpečnostních I/O. Softwarová konfigurace tak může dosáhnout až 2 048 kB. Tuto řídicí bezpečnostní jednotku vyšší úrovně lze ale provozovat pouze s odlišným komunikačním modulem podporujícím rozhraní EtherCAT s nadřazeným systémem, např. PLC Sysmac NJ. Díky rozhraní EtherCAT je možné vytvářet i synchronizované systémy využívající přednosti distribuovaného času s přesností jedné mikrosekundy. Více podrobností o Sysmac NX viz článek v časopise Automa 1/2014 na str. 29.

Rozšiřitelné bezpečnostní moduly G9SR

Druhou novinkou, uvedenou do prodeje v loňském roce, je nová skupina bezpečnostních modulů G9SR (obr. 3), určených pro zabezpečení jednoduchých, většinou jednoúčelových strojních zařízení. Celkem jde o tři samostatné modely, které mohou být použity individuálně, ale lze je díky bezpečnostní smyčce rozšířit o další bezpečnostní funkce, zvětšit počet kontaktů či rozšířit možnosti časování. Lze tak sloučit až tři samostatné bezpečnostní funkce do jedné a zároveň zvýšit počet bezpečnostních kontaktů. Celkový řetězec potom čítá v maximální konfiguraci šest propojených jednotek. Příklad: první modul monitoruje obvody tlačítka nouzového zastavení a zároveň je propojen smyčkou s dalším modulem hlídajícím např. dveřní spínač s blokováním. Rozšiřující bezpečnostní smyčka propojuje i třetí modul, na jehož vstupech je připojen např. bezpečnostní fotoelektrický závěs. Tuto sestavu mohou rozšířit až tři další přidané jednotky, každá s vlastním časováním, třemi bezpečnostními výstupy NC a jedním pomocným výstupem NO. Separátně tak sestava může ovládat např. sadu stykačů s funkcí zastavení STO souběžně s měničem frekvence na výstupech druhého modulu a zpožděnými obvody cívky elektromagnetického dveřního zámku s jištěním, blokovat vstupy ovladače lineárního pohonu apod.

Celá řada vyhovuje pro použití v nejnáročnějších úlohách až do úrovně bezpečnostních vlastností PL e podle EN 13849-1 nebo SIL 3 podle EN 61508. Základní modul G9SR-AD201 s šířkou 17,5 mm má polovodičové bezpečnostní výstupy a jeden pomocný výstup s tranzistorem MOSFET s P kanálem. Proudová zatížitelnost je 2 A. Druhý „advanced“ modul G9SR-AD201 je vybaven dvěma hlavními bezpečnostními reléovými kontakty s proudovým zatížením až 5 A při 250 V. Pomocný běžný výstup PNP lze zatížit trvalým proudem až 0,5 A. Při potřebě více bezpečnostních kontaktů lze použít rozšiřující modul G9SR-EX031 se třemi reléovými kontakty se shodným zatížením 5 A jako u modulu G9SR-BC201. S tímto typem sdílí i shodnou šířku 22,5 mm a proudové dimenzování pomocného výstupu.

Hlavní novinkou oproti dosavadní řadě G9SB je univerzální použití jak pro jednokanálové, tak i vícekanálové bezpečnostní obvody a možnost přepínat manuální a automatický reset. Moduly jsou zároveň certifikovány jak pro použití bezpečnostních prvků se shodnou polaritou kanálů (typicky bezpečnostní závěsy nebo laserové skenery), tak i pro ochranné prvky s elektromechanickými kontakty na výstupech. Výstup s dynamickými testovacími pulzy zde lze využít nejen pro testování a diagnostiku vstupních okruhů, ale testovací pulzy lze aktivovat i pro monitorování bezpečnostních výstupů. Díky časovému posunu pulzů mezi jednotlivými testovacími signály je možné snadno a s dostatečným předstihem detekovat a diagnostikovat poruchy ve vstupních okruzích. Lze tak např. odhalit křížový zkrat mezi vstupními kanály dříve, než bude bezpečnostní funkce vyžádána.

Moduly nejsou ochuzeny ani o časové funkce. Při použití rozšiřujících modulů G9SR-EX031 je možné realizovat zpožděné sepnutí a rozepnutí. Samostatně lze konfigurovat jak zpožděné sepnutí, tak současně i rozepnutí od 0,1 do 90 s v šestnácti progresivně narůstajících krocích. S oblibou jsou tyto funkce používány např. u dveřních zámků s jištěním, kde není dovoleno zpřístupnit nebezpečnou zónu dříve, než pomine riziko; např. po doběhu stroje s velkou setrvačností apod.

Nová řada G9SR pokrývá většinu běžných bezpečnostních úloh vyjma hlídání nulových nebo malých rychlostí otáčení a monitorování strojů s dvouručním ovládáním. Pro tyto úlohy lze ale použít moduly z řady G9SA nebo G9SX.