Jste zde

Bezpečnostní monitory AS-i s mutingem pro zajištění přístupu

Antonín Vojáček, 20. Říjen 2015 - 0:00

Bezpečnostní monitory AS-i s funkcí mutingu umožňují nenákladná řešení bezpečnosti v manipulačních aplikacích. Díky monitorovanému a časovanému potlačení ochranných funkcí lze výrazně zvýšit produktivitu automatizovaných systémů.

Klíčem je technologie mutingu vyvinutá společností Leuze electronic pro bezpečnostní monitory AS-i a rozhraní AS-i Safety at Work, s nimiž lze v aplikacích dosáhnout bezpečnostní kategorie 4 dle EN 954-1, nebo úrovně Pl e dle EN ISO 13849-1. Toto si můžeme ukázat na aplikaci, která je realizovaná ve společnosti NORD Gear (NORD DRIVESYSTEMS) výrobcem systémů Daifuku ve spolupráci s Leuze electronic a specialistou na průmyslovou automatizaci UCS.

K implementaci aplikace třidicího transportního dopravníku (STV) ve společnosti NORD DRIVESYSTEMS se UCS a Daifuku rozhodly realizovat bezpečnostní obvod s technologií AS-i. Hlavním důvodem byla funkce mutingu, která je součástí bezpečnostního monitoru AS-i od Leuze electronic. Christian Fornée, vedoucí projektu a vývojář softwaru ve společnosti UCS, říká: „Realizovali jsme už mnoho aplikací s technologií AS-i, a to zejména v oblasti dopravníkových systémů. V nich se stále častěji využívají motory s frekvenčním řízením. Rozhraní AS-i je zde ekonomičtější, a přesto funkčně plně dostačující alternativou Profibusu, protože aplikace často vyžadují pouze dvě rychlosti a zpětný chod.“

Návrh systému

Aplikace společnosti NORD DRIVESYSTEMS má pět oblastí nouzového zastavení – tři s technologií AS-i Safety at Work a dvě konvenční oblasti využívající pevně zapojené měniče. Typickou oblast nouzového zastavení s mutingem tvoří:

  • 2 bezpečnostní monitory s technologií AS-i
  • 9 vícepaprskových bezpečnostních zařízení
  • 9 mutingových senzorů
  • 3 tlačítka nouzového zastavení s technologií AS-i

Každá oblast nouzového zastavení zajišťuje určenou část smyčky třídicího transportního dopravníku. Na řetězovém a válečkovém dopravníku na pravé/levé straně bezpečnostní světelné bariéry se nachází odstavné plochy. Smyčka je ohrazená a přístup k ní je možný pouze při nutnosti servisu, a to dveřmi, které slouží právě tomuto účelu. Smyslem tohoto opatření je možnost zapnout smyčku i v době, kdy se v nebezpečné oblasti nachází osoby. Pracovník údržby tak může s dopravníkem pracovat v nastaveném režimu.

Proces a požadavky

Na válečkových dopravnících se pohybují europalety a drátěné přepravky. Třídicí transportní dopravníky předají odpovídající nakládací zařízení dopravníkovému systému. Vzhledem k omezenému prostoru představoval hladký, automatizovaný přechod přes mutingové oblasti mezi transportním dopravníkem a dopravníkovým systémem hlavní problém této části projektu.

Zvedací zařízení se zastaví před pevnou bariérou (z důvodu nutnosti zachování odstavné plochy ji nemůže překonat okamžitě). Před bariérou je velmi málo místa a zařízení se tak zastaví pouhých 12 cm před ochranným polem bezpečnostní světelné bariéry sloužící k monitorování přechodové oblasti. V průběhu čekání nesmí být žádný z mutingových senzorů (paprskových zařízení) tlumen, protože by v daném režimu („paralelní muting“) došlo k chybě. Mutingová paprsková zařízení tak musí být vzhledem k dotazovacímu cyklu rozhraní AS-i nastavena s mírným časovým odstupem. Protože se zvedací zařízení pohybuje rychlostí 0,5 m/s, je také nutné zajistit, že mutingová sekvence bude zahájena ve správný čas, t.j. při průchodu objektů ochranným polem. Ne všechna zvedací zařízení se ale vždy pohybují paralelně s dopravníkovým systémem. Spínání mutingových senzorů s časovým odstupem se tak ukázalo být velkou výzvou.

Muting a AS-i podrobně

Po zvážení mnoha různých řešení se společnost UCS rozhodla pro paralelní muting prostřednictvím signálu ze senzoru a stroje. Díky tomu může zvedací zařízení projít ochrannou mřížkou, i když se samo paralelně nepohybuje. Christian Forneé vysvětluje: „Technologii AS-i Safety jsme použili vůbec poprvé. Vybrali jsme ji, protože prostřednictvím bezpečnostní sběrnice AS-i hodnotíme 20 vícepaprskových bezpečnostních zařízení pro monitorování přechodových oblastí a osm tlačítek nouzového zastavení. Když se muting začlení do bezpečnostního monitoru AS-i, jsou ochranné senzory s připojením AS-i velmi ekonomickým řešením. Také je ve srovnání s konvenčními řešeními potřeba mnohem méně kabeláže.“

Ve společnosti Leuze electronic našla UCS kompetentního partnera, který dokáže nabídnout řešení pro popsanou aplikaci – bezpečnostní monitor ASM AS-i. Bezpečnostní monitory ASM1E-m a ASM2E-m jsou opatřeny volitelnými mutingovými funkcemi. Ty umožňují časově kontrolované přemostění ochranného zařízení s technologií AS-i v průběhu transportu materiálu bez toho, aby docházelo k přerušování daného procesu. Muting lze nakonfigurovat velmi snadno a rychle v konfiguračním a diagnostickém softwaru ASIMON.

Ekonomická řešení splňující požadavky bezpečnostní kategorie 4

Integrace mutingu do bezpečnostního monitoru AS-i umožňuje díky této technologii velmi ekonomická a flexibilní řešení. Senzory na periferiích systému sloužící k vyhodnocování mutingu (mutingový a bezpečnostní senzor) lze totiž přímo dotazovat přes rozhraní AS-i a bezpečnostním monitorem AS-i vyhodnocovat.

Hlavní finanční výhodou je možnost realizace více mutingových oblastí s jediným bezpečnostním monitorem AS-i. V minulosti bylo možné tento požadavek splnit pouze tehdy, měl-li každý ochranný senzor funkci mutingu nebo použil-li se v každé mutingové oblasti samostatný mutingový kontrolér ve funkci integrovaného spínacího zařízení.

K zajištění přístupu společnost Leuze electronic dále nabízí vícepaprsková bezpečnostní zařízení s integrovanou technologií AS-i a konektorem typu M12, a také bezpečnostní elektronické vstupní moduly s technologií AS-i pro připojení bezpečnostních světelných závěsů. Mutingové senzory lze jednoduše začlenit do sítě AS-i prostřednictvím standardních vstupních slave signálů AS-i. Vícepaprsková bezpečnostní zařízení s integrovanou technologií AS-i lze přímo připojit kabelem AS-i. Tak se výrazně omezí množství použité kabeláže.

Příklad bezpečnostní komunikační sítě AS-i propojující jednotlivé bezpečnostní elektrické komponenty s Leuze Safety Monitorem i hlavním řídícím PLC.

Závěr

Společně s UCS a Leuze electronic realizovala společnost Daifuku vlastní mutingové řešení pro NORD DRIVESYSTEMS založené na technologii AS-i. Ve všech pohonech jsou použity klientovy vlastní motory s decentrálním měničem (SK 200E) a připojením AS-i. Výsledkem je finančně velmi atraktivní řešení. Díky úspěšné spolupráci se společností Leuze electronic bylo možné realizovat projekt rychle, bez problémů, a přitom s minimálními náklady.

Odkazy:

Hodnocení článku: