Kaj je funkcionalna varnost pri električnih pogonih?

Funkcionalna varnost električnih pogonov zagotavlja, da se sistem za krmiljenje gibanja v primeru okvare ali v nevarnih situacijah odzove predvidljivo in varno. V skladu z ISO 13849-1 so varnostne funkcije zasnovane tako, da zmanjšujejo tveganje za nevarna gibanja, ščitijo upravljavce in zagotavljajo skladnost s predpisi o varnosti strojev. Pri servopogonih to pomeni vgradnjo mehanizmov, ki zanesljivo ustavijo, omejijo ali krmilijo gibanje, ko so izpolnjeni določeni pogoji.

Zakaj je funkcionalna varnost pri projektiranju strojev pomembna?

Učinkovita funkcionalna varnost inženirjem pomaga:

  • Zmanjšajte tveganje za poškodbe zaradi nenamernih gibov.
  • Preprečite poškodbe strojev v primeru okvar ali nepravilnega delovanja.
  • Upoštevajte zahteve standarda ISO 13849-1 glede ravni zmogljivosti.
  • Poenostavite preverjanje in dokumentiranje varnostnih funkcij.
  • Izdelujte stroje, ki jih je lažje zagnati, upravljati in vzdrževati.

Kako delujejo ključne varnostne funkcije v sistemu za krmiljenje gibanja

STO – varen izklop navora: Takojšnja prekinitev navora za hitro vzpostavitev varnega stanja.

Takoj zmanjša navor in omogoči, da se motor pasivno ustavi, s čimer prepreči nadaljnje gibanje, ki ga povzroča pogon. Funkcija STO je na voljo na vseh naših servopogonih z osnovnimi, standardnimi in naprednimi varnostnimi različicami.

Graf varnostne funkcije STO, ki prikazuje, kako napetost po izklopu sčasoma hitro pade na nič.

SBC – sistem za varno krmiljenje zavor: Nadzorovano zaviranje za preprečevanje zdrsa ali padca tovora.

Po izklopu motorja (STO) v varnostnem zaporedju aktivira mehansko zadrževalno zavoro, da se stabilizirajo navpične ali viseče obremenitve. SBC je na voljo za servopogone s standardnimi in naprednimi varnostnimi različicami.

Graf varnostne funkcije SBC, ki prikazuje nadzorovano zaviranje, pri čemer se hitrost sčasoma zmanjšuje, dokler motor ne miruje v varnem mirovanju.

SS1 – varna zaustavitev 1: Nadzorovano upočasnjevanje pred prehodom v varno stanje.

Osi se pred prekinitvijo navora nadzorovano upočasnijo, s čimer se zmanjša mehanska obremenitev in omogoči predvidljivo ustavljanje. SS1 je na voljo na servopogonih s standardnimi in naprednimi varnostnimi različicami.

Graf varnostne funkcije SS1, ki prikazuje potek varne zaustavitve, pri kateri se hitrost zmanjša na nič, preden se aktivira funkcija varne izklopitve navora (STO).

SOS – varna obratovalna zaustavitev: Os varno zadrži v nadzorovanem mirovanju.

Motor ostane v fiksnem položaju, dokler je servopogon pod napetostjo, kar omogoča varne zaustavitve in hiter ponovni zagon brez ponovne vrnitve v izhodiščno lego. Sistem SOS je na voljo z naprednimi varnostnimi servopogoni.

Graf varnostne funkcije SOS, ki prikazuje upočasnjevanje pogona do popolne ustavitve in nato ohranjanje varnega mirovanja.

SS1 – varna zaustavitev 2: Nadzorovano zaustavljanje z aktivnim zadrževanjem za natančnost pozicioniranja.

Gibanje ustavi na nadzorovan način, podobno kot pri SS1, vendar servopogon ostane pod napetostjo, da natančno ohrani položaj v primerih, pri katerih je potrebna natančnost. SS2 je vgrajen v servopogone z naprednimi varnostnimi funkcijami.

Graf varnostne funkcije SS2 prikazuje nadzorovano varno zaustavitev, ki ji sledi varna operativna zaustavitev SOS pri hitrosti nič.

SLS – varna omejena hitrost: Preprečuje premikanje, ki presega določeno varno hitrostno omejitev.

Nenehno spremlja hitrost motorja in sproži varnostni odziv, če os preseže dovoljeno mejo, kar omogoča varno nastavitev ali interakcijo z operaterjem. SLS je na voljo v naprednih varnostnih servopogonih.

Graf varnostne funkcije SLS prikazuje, da se hitrost nadzoruje znotraj določenih mej, kar zagotavlja, da pogon varno ostane pod nastavljeno mejno hitrostjo.

SMS – varna največja hitrost: Zagotavlja, da gibanje ostane znotraj določenih mehanskih omejitev.

Nadzira delovanje motorja, da prepreči prekoračitev poti, trke ali čezmerno silo, ki bi lahko poškodovala opremo ali ogrozila varnost. SMS je na voljo pri naprednih različicah varnostnih servopogonov.

Graf varnostne funkcije SMS, ki prikazuje nadzor hitrosti znotraj določenega območja in zagotavlja, da pogon varno ostane med zgornjo in spodnjo mejno hitrostjo.

Pogosta vprašanja

Kaj je funkcionalna varnost pri električnih pogonih?

Funkcionalna varnost zagotavlja, da se električni pogon v nevarni situaciji odzove predvidljivo ne glede na to, ali je vzrok za to napaka, nenamerno gibanje ali sprožitev varnostnega mehanizma. Zmanjšuje tveganja z uporabo posebnih varnostnih funkcij v skladu z ISO 13849-1.

Kateri električni pogoni podjetja Festo so certificirani v skladu s standardom ISO 13849-1?

Festo zagotavlja servopogone z osnovnimi, standardnimi in naprednimi varnostnimi različicami, ki ustrezajo zahtevam standarda ISO 13849-1. Podrobnosti o certifikatih se razlikujejo glede na izdelek in stopnjo varnosti; informacije o skladnosti so navedene v tehničnih podatkih za vsako različico izdelka.

Katere varnostne funkcije so na voljo pri električnih pogonih podjetja Festo?

Servopogoni Festo podpirajo vrsto varnostnih funkcij, ki vam pomagajo pri načrtovanju varnih in predpisom ustreznih gibalnih sekvenc, pri čemer je raven varnosti odvisna od posamezne izvedbe.

  • Osnovna varnost (S0): STO
  • Standardna varnost (S1): STO, SBC, SS1
  • Izboljšana varnost (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

Kaj je raven zmogljivosti D in zakaj je pomembna?

Raven zmogljivosti d (PL d) v standardu ISO 13849-1 pomeni visoko stopnjo zmanjšanja tveganja. To kaže, da lahko varnostna funkcija zanesljivo zmanjša nevarnosti v aplikacijah s srednjim do visokim tveganjem.

ISO 13849‑1 opredeljuje pet ravni zmogljivosti, od PL a (najnižja) do PL e (najvišja), za razvrstitev zanesljivosti varnostne funkcije pri zmanjševanju tveganja.

Ali je pogone Festo mogoče vključiti v obstoječe varnostne sisteme?

Da. Pogoni Festo podpirajo splošno sprejeta in varna komunikacijska omrežja, kot sta PROFINET in PROFIsafe, kar olajšuje njihovo vključitev v obstoječe arhitekture strojev. Zaradi svojih vsestranskih možnosti povezljivosti pogoni podpirajo številne protokole za poljske vodnike in varnostne protokole brez dodatne strojne opreme.

Ali za te pogone potrebujem ločen varnostni krmilnik?

V mnogih primerih uporabe to ni potrebno, saj lahko varnostne naloge opravijo vgrajene varnostne funkcije v servopogonih. Za zahtevnejše varnostne koncepte je morda še vedno potreben namenski varnostni krmilnik.

Kje lahko dobim dokumentacijo ali varnostna potrdila?

Varnostna potrdila, karakteristične vrednosti in dokumentacija so na voljo na spletni strani podjetja Festo ter v zbirkah podatkov, med drugim v knjižnici karakterističnih vrednosti VDMA Sistema. Dodatne informacije najdete v navodilih za uporabo, priloženih vsakemu izdelku.