Čo je funkčná bezpečnosť v elektrických pohonoch?

Funkčná bezpečnosť elektrických pohonov zaručuje, že systém riadenia pohybu reaguje predvídateľne a bezpečne v prípade poruchy alebo v nebezpečných situáciách. Podľa normy ISO 13849-1 sú bezpečnostné funkcie navrhnuté tak, aby znižovali riziko nebezpečných pohybov, chránili obsluhu a zabezpečovali súlad s predpismi o bezpečnosti strojov. V prípade servopohonov to znamená integrovať mechanizmy, ktoré spoľahlivo zastavia, obmedzia alebo riadia pohyb pri dosiahnutí určitých podmienok.

Prečo je funkčná bezpečnosť pri konštrukcii strojov dôležitá?

Účinná funkčná bezpečnosť pomáha inžinierom:

  • Znížte riziko úrazu spôsobeného neúmyselnými pohybmi.
  • Predchádzajte poškodeniu strojov v prípade porúch alebo abnormálnej prevádzky.
  • Dodržiavať požiadavky normy ISO 13849-1 týkajúce sa úrovní výkonu.
  • Zjednodušte overovanie a dokumentáciu funkcií súvisiacich s bezpečnosťou.
  • Vyrábajte stroje, ktoré sa ľahšie uvádzajú do prevádzky, obsluhujú a udržiavajú.

Ako fungujú kľúčové bezpečnostné funkcie v systéme riadenia pohybu

STO – Bezpečné vypnutie krútiaceho momentu: Okamžité odstránenie krútiaceho momentu pre rýchle dosiahnutie bezpečného stavu.

Okamžite zníži krútiaci moment a nechá motor pasívne spomaliť až do zastavenia, čím zabráni akémukoľvek ďalšiemu pohybu spôsobenému pohonom. Funkcia STO je k dispozícii na všetkých našich servopohonoch v základnej, štandardnej a pokročilej bezpečnostnej verzii.

Graf bezpečnostnej funkcie STO znázorňujúci rýchly pokles napätia na nulu po vypnutí.

SBC – Systém riadenia bezpečného brzdenia: Kontrolované brzdenie na zabránenie šmyku alebo pádu nákladu.

Po aktivácii systému STO aktivuje mechanickú zaisťovaciu brzdu v bezpečnom poradí, aby stabilizovala vertikálne alebo zavesené bremená. SBC je k dispozícii pre servopohony so štandardnými aj pokročilými bezpečnostnými variantmi.

Graf bezpečnostnej funkcie SBC znázorňujúci riadené brzdenie, pri ktorom sa rýchlosť postupne znižuje, až kým sa motor bezpečne nezastaví.

SS1 – Bezpečné zastavenie 1: Kontrolované spomalenie pred prechodom do bezpečného stavu.

Pred odpojením krútiaceho momentu riadeným spôsobom spomaľuje os, čím sa znižuje mechanické namáhanie a umožňuje predvídateľné zastavenie. SS1 je k dispozícii na servopohonoch so štandardnými a pokročilými bezpečnostnými variantmi.

Graf bezpečnostnej funkcie SS1 znázorňujúci postup bezpečného zastavenia, pri ktorom sa rýchlosť zníži na nulu pred aktiváciou funkcie bezpečného vypnutia krútiaceho momentu (STO).

SOS – núdzové zastavenie prevádzky: Bezpečne udrží os v kontrolovanej nehybnej polohe.

Udržiava motor v pevnej polohe, pokiaľ je servopohon pod napätím, čo umožňuje bezpečné pozastavenie a rýchle opätovné spustenie bez nutnosti‑vracania do východiskovej polohy. Systém SOS je k dispozícii s pokročilými bezpečnostnými servopohonmi.

Graf bezpečnostnej funkcie SOS znázorňujúci spomalenie pohonu na nulovú rýchlosť a následné udržanie bezpečného prevádzkového zastavenia.

SS2 – Bezpečné Zastavenie 2: Riadené zastavenie s aktívnym udržaním polohy pre presnosť polohy.

Zastaví pohyb kontrolovaným spôsobom podobne ako SS1, avšak servo pohon zostáva pod napätím, aby presne udržal polohu v aplikáciách, ktoré vyžadujú presnosť. Funkcia SS2 je súčasťou servopohonov s pokročilými bezpečnostnými funkciami.

Graf bezpečnostnej funkcie SS2 znázorňujúci riadené bezpečné zastavenie, po ktorom nasleduje bezpečné prevádzkové zastavenie SOS pri nulovej rýchlosti.

SLS – Bezpečná obmedzená rýchlosť: Zabraňuje pohybu nad určitú bezpečnú rýchlosť.

Neustále monitoruje otáčky motora a v prípade prekročenia povoleného limitu osou spustí bezpečnostnú reakciu, čím umožňuje bezpečné nastavenie alebo interakciu obsluhy. Systém SLS je k dispozícii v moderných bezpečnostných servopohonoch.

Graf bezpečnostnej funkcie SLS znázorňujúci rýchlosť monitorovanú v rámci stanovených limitov, čím sa zabezpečuje, že pohon zostáva bezpečne pod nastavenou prahovou hodnotou rýchlosti.

SMS – bezpečná maximálna rýchlosť: Udržuje pohyb v rámci stanovených mechanických hraníc.

Riadi motor tak, aby sa zabránilo prekročeniu dorazu, zrážkam alebo nadmernému pôsobeniu sily, ktoré by mohli poškodiť zariadenie alebo ohroziť bezpečnosť. Funkcia SMS je k dispozícii u pokročilých variantov bezpečnostných servopohonov.

Graf bezpečnostnej funkcie SMS znázorňujúci rýchlosť monitorovanú v rámci definovaného rozsahu, čím sa zabezpečuje, že pohon zostáva bezpečne medzi hornou a dolnou hranicou rýchlosti.

FAQ – Často kladené otázky

Čo je funkčná bezpečnosť v elektrických pohonoch?

Funkčná bezpečnosť zaručuje, že elektrický pohon bude v nebezpečnej situácii reagovať predvídateľne, či už ide o poruchu, neúmyselný pohyb alebo aktiváciu bezpečnostného zariadenia. Znižuje riziká prostredníctvom špecifických bezpečnostných funkcií v súlade s normou ISO 13849-1.

Ktoré elektrické pohony spoločnosti Festo sú certifikované podľa normy ISO 13849-1?

Spoločnosť Festo ponúka servopohony v základnej, štandardnej a pokročilej bezpečnostnej verzii, ktoré spĺňajú požiadavky normy ISO 13849-1. Podrobnosti o certifikácii sa líšia v závislosti od produktu a úrovne bezpečnosti; informácie o zhode nájdete v technických údajoch k jednotlivým variantom produktu.

Aké bezpečnostné funkcie ponúkajú elektrické pohony od spoločnosti Festo?

Servopohony Festo podporujú celý rad bezpečnostných funkcií, ktoré vám pomôžu navrhovať bezpečné pohybové sekvencie v súlade s predpismi, pričom úroveň bezpečnosti závisí od konkrétneho modelu.

  • Základné bezpečnostné opatrenia (S0): STO
  • Štandardná úroveň bezpečnosti (S1): STO, SBC, SS1
  • Vysoká úroveň bezpečnosti (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

Čo je výkonnostná úroveň D a prečo je dôležitá?

Úroveň výkonu d (PL d) predstavuje vysokú úroveň zníženia rizika podľa normy ISO 13849-1. To znamená, že bezpečnostná funkcia môže spoľahlivo znížiť riziká v aplikáciách so stredným až vysokým rizikom.

ISO 13849‑1 definuje päť úrovní výkonnosti, od PL a (najnižšia) po PL e (najvyššia), na klasifikáciu spoľahlivosti, s akou bezpečnostná funkcia znižuje riziko.

Je možné integrovať pohony Festo do existujúcich bezpečnostných systémov?

Áno. Pohony spoločnosti Festo podporujú bežné a bezpečné komunikačné siete, ako sú PROFINET/PROFIsafe, čo zjednodušuje ich integráciu do existujúcich strojových architektúr. Vďaka komplexným možnostiam pripojenia podporujú tieto pohony viacero protokolov poľových zberníc a bezpečnostných protokolov bez potreby akéhokoľvek ďalšieho hardvéru.

Potrebujem pre tieto pohony samostatný bezpečnostný regulátor?

V mnohých aplikáciách to nie je potrebné, keďže integrované bezpečnostné funkcie v servopohonoch dokážu zvládnuť úlohy súvisiace s bezpečnosťou. Pri zložitejších bezpečnostných koncepciách môže byť aj naďalej potrebný špecializovaný bezpečnostný regulátor.

Kde môžem získať dokumentáciu alebo bezpečnostné certifikáty?

Bezpečnostné certifikáty, charakteristické hodnoty a dokumentácia sú k dispozícii na webovej stránke spoločnosti Festo a v knižniciach zdrojov, vrátane knižnice charakteristických hodnôt VDMA Sistema. Ďalšie informácie nájdete v aplikačných pokynoch k jednotlivým produktom.