Co znamená funkční bezpečnost elektrických pohonů?

Funkční bezpečnost elektrických pohonů zajišťuje, že řízení pohybů v případě poruchy nebo v nebezpečných situacích reaguje předvídatelně a bezpečně. Podle normy ISO 13849-1 jsou bezpečnostní funkce vytvořeny tak, aby zmenšovaly riziko nebezpečných pohybů, chránily obsluhu a zajišťovaly shodu s předpisy o bezpečnosti strojů. U ovladačů serv to znamená zabudování mechanismů, které při dosažení určitých podmínek spolehlivě zastaví, omezí nebo řídí pohyb.

Proč je funkční bezpečnost při konstrukci strojů důležitá?

Účinná funkční bezpečnost pomáhá konstruktérům:

  • Omezuje riziko úrazu způsobeného nechtěnými pohyby.
  • Brání poškození strojů v případě poruch nebo abnormálního provozu.
  • Dodržuje požadavky normy ISO 13849-1 týkající se úrovně vlastností.
  • Zjednodušuje validaci a dokumentaci funkcí souvisejících s bezpečností.
  • Pomáhá s výrobou strojů, které se snáze uvádějí do provozu, obsluhují a udržují.

Jak klíčové bezpečnostní funkce probíhají

STO – Safe Torque Off (Bezpečné vypnutí točivého momentu): Okamžité zrušení točivého momentu pro rychlé dosažení bezpečného stavu.

Okamžitě zruší točivý moment a nechá motor pasivně zpomalit až do úplného zastavení, čímž zabrání jakémukoliv dalšímu pohybu poháněnému motorem. Funkce STO je k dispozici u všech ovladačů serv Festo v základním, standardním i pokročilém bezpečnostním provedení.

Graf bezpečnostní funkce STO znázorňující v čase po vypnutí rychlý pokles napětí na nulu.

SBC – Safe Brake Control (Bezpečné ovládání brzdy): Řízené brzdění, které zabraňuje proklouznutí nebo pádu zátěže.

Po spuštění funkce STO aktivuje mechanickou brzdu v předem stanoveném bezpečnostním pořadí, aby stabilizovala svisle se pohybující nebo zavěšenou zátěž. SBC je k dispozici u ovladačů serv ve standardní i pokročilé bezpečnostní variantě.

Graf bezpečnostní funkce SBC znázorňující řízené brzdění, při kterém rychlost postupně klesá, dokud se motor bezpečně nezastaví.

SS1 – Safe Stop 1 (Bezpečné zastavení 1): Řízené zpomalení před přechodem do bezpečného stavu.

Pohon se před odpojením točivého momentu řízeně zpomalí, čímž se sníží mechanické namáhání a zajistí se předvídatelné zastavení. SS1 je k dispozici u ovladačů serv ve standardní i pokročilé bezpečnostní variantě.

Graf bezpečnostní funkce SS1 znázorňující postup bezpečného zastavení, při kterém před aktivací funkce bezpečného vypnutí točivého momentu (STO) rychlost klesne na nulu.

SOS – Safe Operating Stop (Bezpečné provozní zastavení): Udržuje pohon bezpečně v řízeném klidu.

Udržuje motor v pevné poloze, dokud je ovladač serva pod napětím; umožňuje bezpečné zastavení a rychlé opětovné spuštění bez nutnosti návratu do výchozí polohy. Funkce SOS je dodávána v ovladačích pro serva s pokročilými bezpečnostními funkcemi.

Graf bezpečnostní funkce SOS znázorňující zpomalení pohonu na nulovou rychlost a následné udržení bezpečného provozního zastavení.

SS2 – Safe Stop 2 (Bezpečné zastavení 2): Řízené zastavení s aktivním přidržením pro zajištění přesnosti polohy.

Zastaví pohyb kontrolovaným způsobem stejně jako režim SS1, ale ovladač serva zůstává pod napětím, aby přesně udržel danou polohu - v aplikacích vyžadujících přesnost. SS2 je součástí ovladačů pro serva s pokročilou bezpečností.

Graf bezpečnostní funkce SS2 znázorňující řízené bezpečné zastavení, po kterém následuje bezpečné provozní zastavení SOS na nulovou rychlost.

SLS – Safe Limited Speed (Bezpečně omezená rychlost): Zabraňuje pohybu nad určitou bezpečnou rychlostní hranicí.

Neustále sleduje otáčky motoru a v případě, že pohon překročí povolenou mez, spustí bezpečnostní reakci, což umožňuje bezpečné nastavení nebo zásah obsluhy. Funkce SLS je k dispozici v ovladačích pro servomotory s "advanced safety".

Graf bezpečnostní funkce SLS znázorňující sledování rychlosti v rámci stanovených mezí; zajišťuje, že pohon zůstává bezpečně pod nastavenou prahovou hodnotou rychlosti.

SMS – Safe Maximum Speed (Bezpečná maximální rychlost): Udržuje pohyb v rámci stanovených mechanických mezí.

Řídí motor tak, aby se zabránilo překročení dráhy, kolizím nebo působení nadměrné síly, což by mohlo poškodit zařízení nebo ohrozit bezpečnost. Funkce SMS je k dispozici v ovladačích pro servomotory s "advanced safety".

Graf bezpečnostní funkce SMS znázorňující sledování rychlosti v rámci stanoveného rozsahu, který zajišťuje, že pohon zůstává bezpečně mezi horní a dolní mezí rychlosti.

FAQ – časté otázky

Co znamená funkční bezpečnost elektrických pohonů?

Funkční bezpečnost slouží k tomu, aby elektrický pohon reagoval v nebezpečné situaci předvídatelně, ať už jde o poruchu, nechtěný pohyb nebo spuštění bezpečného zařízení. Omezuje rizika použitím specifických bezpečnostních funkcí podle normy ISO 13849-1.

Které elektrické pohony / ovladače Festo jsou certifikovány podle normy ISO 13849-1?

V katalogu najdete motory a jejich ovladače ve variiantách Basic, Standard a Advanced. Odpovídají požadavkům normy ISO 13849-1. Podrobnosti o certifikaci se liší podle výrobku a úrovně bezpečnosti; informace o shodě s normami najdete v technických údajích u jednotlivých variant.

Jaké bezpečnostní funkce elektrické pohony Festo splňují?

Ovladače motorů a motory Festo splňují řadu bezpečnostních funkcí, které Vám pomohou s bezpečnými pohyby v souladu s normami, přičemž úroveň bezpečnosti závisí na konkrétní variantě.

  • Bezpečnost Basic (S0): STO
  • Bezpečnost Standard (S1): STO, SBC, SS1
  • Bezpečnost Advanced (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

Co je úroveň vlastností d a proč je důležitá?

Úroveň vlastností d (PL d) představuje variantu pro velká rizika podle normy ISO 13849-1. Funkce může spolehlivě omezit rizika v aplikacích   se středním až vysokou úrovní.

Norma ISO 13849‑1 definuje pět úrovní vlastností, od PL a (nejnižší) až po PL e (nejvyšší), které klasifikují úroveň potlačení rizik.

Lze pohony a ovladače Festo integrovat do stávajících bezpečnostních systémů?

Ano. Ovladače pro motory Festo onbsahují běžné komunikační sítě, jako jsou PROFINET a PROFIsafe, jejich integrace do stávajících architektur je snadná. Díky možnosti volitelné komunikace lze ovladače motorů připojit k řadě průmyslových sítí a bezpečnostních protokolů bez nutnosti dalšího vybavení.

Potřebuji pro tyto ovladače samostatné bezpečnostní řízení?

V mnoha případech to není nutné, protože integrované bezpečnostní funkce v ovladačích pro servomotory jsou schopny bezpečnostní úkoly plnit samostatně. U složitějších bezpečnostních struktur se může stát, že se bez bezpečnostního řízení neobejdete.

Kde mohu získat dokumentaci nebo bezpečnostní certifikáty?

Bezpečnostní certifikáty, charakteristické hodnoty a dokumentace jsou k dispozici na webových stránkách Festo a v knihovnách, včetně knihovny charakteristických hodnot VDMA Sistema. Další informace najdete v aplikačních poznámkách k jednotlivým výrobkům.