Jste zde

TEST - Bezpečnostní světelné závory Leuze MLD s funkcí Muting

Antonín Vojáček, 2. Červenec 2014 - 20:37

Bezpečnostní závory řady MLD patří k základním plošným optickým snímačům v nabídce společnosti Leuze pro snadnou realizaci bezpečnosti strojů. Se svolením společnosti Schmachtl CZ s.r.o. jsem měl možnost prakticky vyzkoušet jednu kompletní bezpečnostní instalační sadu, tzv. MLD set.

Proč použít bezpečnostní světelné závory?

Obecně bezpečnostní plošné závory patří k základním plošným optickým bezpečnostním snímačům pro zajištění automatické ochrany vstupů a výstupů do/z nebezpečného prostoru, který nemůže být osazen žádným typem mechanické zábrany (např. plot, závora apod.). To je případ, kdy do zabezpečovaného člověku nebezpečného prostoru jsou nutné volné vstupy a výstupy pro automatický přísun či odvoz předmětů, produktů a materiálu nutných pro vykonání dané činnosti, například prostřednictvím pásových, řetězových či jiných typů dopravníků.

Typický příklad je mechanicky bezpečnostním plotem či plexisklovými stěnami ohraničené robotické nakládací pracoviště, kde je na jedné straně nutné zajistit vstup (příjezd) balených produktů a také vstup (přísun) obalového materiálu (např. beden, palet, krabic) a na druhé straně zajistit výstup (výjezd) naplněných obalů na dopravníku mimo nebezpečnou zónu, např. pro potřeby ručního odnosu nebo převozu paletovým či vysokozdvižným vozíkem s lidskou obsluhou. V tomto případě obvykle nelze zajistit mechanické zabezpečení vstupů a výstupů mechanickými dveřmi, byť automaticky otevíranými. A to nejen z důvodu potřeby vysoké přepravní kapacity produktů na dopravnících či z důvodu nežádoucího častého vypínání stroje (v našem příkladu robota) do bezpečného stavu, které významně snižuje životnost stroje, ale také z jednoduchého faktu, že po otevření klasických bezpečnostních dveří je vždy vyžadován restart lidskou obsluhou, která kontroluje bezpečnost celého chráněného prostoru. Musí být totiž zajištěno, že po uzavření dveří se v nebezpečném prostoru již nevyskytuje žádná osoba.

Proto je nejlepší variantou řešení této situace použití bezpečnostních plošných světelných závor, nejlépe již vybavených tzv. funkcí muting, které zabezpečí volný vstupní prostor v oplocení tak, že detekují nežádoucí vstup osoby, ale současně umožní zcela automaticky, tj. bez zásahu obsluhy, vjezd a výjezd produktů či materiálu. Samotná plošná světelná závora zajistí detekcí přerušení (zacloněním) svých paprsků kontrolu vstupu osoby do nebezpečného prostoru, zatímco funkce dočasného časového vyřazení (tzv. muting), realizovaná přídavnými snímači, umožňuje správnou detekci / vyhodnocení příjezdu předmětu a automatické momentální odclonění (odblokování) funkce bezpečnostní závory pouze na dobu vjezdu či výjezdu žádoucího předmětu. Správné nastavení funkce muting pak současně zajišťuje, že toto odblokování, nezpůsobí vstup osoby, ale jen pouze a právě požadované produkty, dle požadavku bezpečnostních norem EN ISO 13855, EN IEC 61496 a EN ISO 13849 (více informací - viz článek Bezpečnost strojů realizovaná světelnými závorami).

Bezpečnostní závory Leuze MLD

Bezpečnostní závory řady MLD patří k základním plošným optickým bezpečnostním snímačům typu 2 nebo 4 (dle bezpečnostní normy EN IEC 61496) v nabídce společnosti Leuze electronic GmbH, které současně dle použití a zapojení splňují bezpečnostní kategorii 2, 3, nebo 4 a dvě nejvyšší výkonnostní úrovně PL d nebo PL e (dle normy EN ISO 13849).

Jde o varianty s dvoupaprskovým nebo třípaprskovým vertikálním snímáním vstupního/výstupního prostoru nebezpečné oblasti realizované buď s odděleným aktivním vysílačem na jedné straně a aktivním přijímačem (pozn. aktivní zde znamená elektricky napájeným), nebo pouze s aktivním společným vysílačem-přijímačem na straně jedné (tzv. transceiver) a pouze pasivním světlo odrážejícím "sloupkem" na straně druhé. Zde bych ale hned upozornil, že pasivní odrazový sloupek není tvořen jednoduchým provedením typu zrcátko odrážející světelný paprsek z vysílače zpět na přijímač, ale speciální soustavou dvou hranolů, které v jedné vodorovné výškové úrovni vyslaný paprsek přijmou a v druhé výškové vodorovné úrovni paprskem opět vyšlou na přijímač, čímž se pomocí jednoho vysílače a přijímače (tj. jedním světelným paprskem) efektivně vytvoří požadovaná dvoupaprsková vodorovná "optická síť".

Princip dvou nabízených variant bezpečnostních závor Leuze MLD - zleva: provedení oddělený vysílač-přijímač a provedení sdružený vysílač/přijímač.

Dle vertikální vzdálenosti obou paprsků jsou v případě závor řady MLD nabízeny dvě varianty: 300 mm a 500 mm. Podle toho se také konkrétní označení dělí na podřady MLD 300 a MLD 500. Dále je možné mít buď jen základní "hlídací" varianty s prostou detekcí přerušení paprsku, které vždy aktivují dvojici paralelních bezpečnostních OSSD tranzistorových výstupů a následně čekají na signál restartu pro odkvitování stavu, nebo složitější varianty s již vestavnou řídicí logikou funkce "muting", tedy automatického odblokování vstupu při detekci příchodu produktu, který má bez hlášení hlídaným místem projít (dovnitř či ven).

Funkce "Muting" vyžaduje, mimo přítomnost vestavné řídicí logiky přímo v závorách MLD (není nutný další externí modul, bezpečností relé či PLC), i připevnění s MLD závorami dodávaných speciálních "muting" optických závor s odrazkami, které se připevňují naopak vodorovně (horizontálně) ve směru pohybu vstupu, tj. kolmo na paprsky samotných MLD bezpečnostních závor. Jejich signál o postupném či současném zaclonění pak připojením do určeného vstupu hlavní MLD závory dává informaci řídicí logice, zda odclonit bezpečnostní funkci vertikálních paprsků (jde o žádoucí předmět a nebudou aktivovány bezpečnostní výstupy) či neodclonit (jde o nežádoucí osobu a budou aktivovány výstupy hlášení o narušení prostoru).

Uvedenou funkci "Muting" pak konkrétně poskytují provedení s označením MLD 330 nebo MLD 530, kde mimo samotných vertikálních závor je dodávána i sada dvou nebo čtyř muting snímačů (dle potřeby konkrétní bezpečnostní situace, resp. zvoleného funkčního režimu).

Základní dva režimy odblokování hlídací funkce bezpečnostních optozávor = režim muting - zleva: časový režim pro současný vstup i výstup z nebezpečného prostoru, sekvenční režim pouze pro vstup či výstup z nebezpečného prostoru.

Test bezpečnostních závor Leuze MLD530-RT2M

Od společnosti Schmachtl s.r.o. jsem dostal na krátké otestování zapůjčenou pěknou kompletní jednu sadu bezpečnostních závor MLD530-RT2M s funkci muting, navíc v podobě kitu MLDSET-M002-UDC-1600-S2 obsahující navíc mimo 2 ks muting snímačů s odrazkami na celkem čtyřech držácích, také 2 ks upevňovacích sloupů do podlahy s důmyslným uchycením k podlaze, které výrazně zjednodušuje správnou montáž i zprovoznění (snadné doladění kolmé polohy a vzájemného natočení sloupů prostřednictvím aretačních šroubů a integrované vodováhy).

Samozřejmě závory MLD530-RT2M lze objednat i samostatně bez sloupků a připevnit na vlastní vertikální rámovou či sloupovou konstrukci. Označení RT2M znamená, že jde o verzi s aktivním sdruženým vysílačem-přijímačem na jedné straně a pasivní odrazovou částí na protilehlé straně hlídaného vertikálního prostoru. Velká výhoda to je v kompletním vedení elektrické kabeláže jen na jednu stranu hlídaného prostoru a tedy velké zjednodušení elektrické montáže.

Popis základního tzv. MLD setu s dvojicí muting paprsků: 1 = transceiver (sdružený vysílač/přímač), 2 = nosný sloup, 3 = blokovací muting ramena se snímači, 4 = lokální propojovací svorkovnice, 5 = muting snímače, 6 = pasivní odrazný sloupek, 7 = ramena muting odrazek, 8 = odrazky muting snímačů.

Protože zde jde o bezpečnostní zařízení, je masivní železné provedení pouzdra MLD zařízení v požadované žluté barvě. Pouze čelní stranu vyplňuje šedá plastová lišta s označením závory, která od sebe odděluje v horní vertikální poloze umístěný vysílač a v dolní poloze umístěný optický přijímač na straně aktivní části a vstupní, resp. výstupní okénka, pod nimiž se skrývají odrazné hranoly na pasivní části závory. Na "spodku" sloupku aktivní části se pak nachází dva připojovací kruhové eurokonektory M12 (jeden 8pinový pro napájení závory, napojení řídicích vstupů / bezpečnostních OSSD výstupů k PLC a druhý 5pinový pro připojení muting snímačů a externí kvitování blokace), zatímco na protější straně "na vrcholu" je umístěn vícebarevný velký světelný indikátor aktuálního stavu funkce závory (zelené světlo = vše OK a aktivní, červené = narušení prostoru, bílé = aktivní funkce "Muting"). Na čelní straně okolo okénka pro vstup paprsku k optickému přijímači je pak ještě jednoduchá LED indikace aktivace OSSD výstupů, indikace stavu čekání na restart signál (tj. odkvitování po hlášení narušení prostoru) a hlavně 7segmentový LED displej pro indikaci zvoleného funkčního režimu hlídání a funkce "Muting", či případně informace o chybovém stavu zařízení (hlášení typu E01 až E89 nebo U41 až U70). To je velmi dobrá funkce, protože po nalezení významu hlášení v manuálu lze snadno zjistit, co "zařízení trápí", co je poškozeno, nebo třeba špatně zapojeno při zprovozňování.

Po kompletním sestavení dle přiložených tištěných i na přiloženém CD uvedených návodů, včetně funkce "Muting", celá funkce závory bez problémů "naběhla". Pokud se postupuje dle podrobných manuálů, je instalace v celku bezproblémová. Zde je však nutné upozornit méně zkušené techniky a inženýry, že je nutné opravdu postupovat velmi pečlivě dle návodů mechanické montáže i dle schématu doporučených zapojení, jinak prostě zařízení pracovat nebude. Jde o bezpečnostní zařízení, tedy má proti běžným nebezpečnostním závorám a snímačům ošetřeny všechny nestandardní a nekorektní stavy tak, že prostě při jejich zjištění během spuštění napájení 24 VDC, závora hlásí jen chybu a vždy aktivuje bezpečnostní výstupy. Není tedy možné ani při montáži postupovat stylem "zapojím jen část a tu odzkouším".

Závory s vestavěnou funkcí "Muting", tj. MLD 330 a MLD 530, tedy vždy musí mít správně upevněny a el. připojeny alespoň dva muting snímače a zvolený vhodný režim funkce. To se trošku netypicky provádí mimo jiné i polaritou přivedení stejnosměrného napájecího napětí 24 VDC na svorky 2 a 7. Pokud je na svorce 2 napětí + 24 VDC a na svorce 7 její záporná svorka 0 V napájecího zdroje, pak jsou v závislosti na spojení vstupu "RES" na pinu č.1 s piny 3, 4 nebo 8, aktivní režimy 1, 2 a 4 a při otočení napájení pak zbylé režimy 3, 5 a 6. Jednotlivé muting režimy se pak liší rozdílnou hodnotou časování max. doby vyřazení "muting timeout" a typem zaclonění muting senzorů "Sekvenčně řízený 2-senzorový muting" nebo "Časově řízený 2-sekvenční muting". Zatímco pro "Sekvenčně řízený 2-senzorový muting" se využívá paralelních za sebou umístěných muting paprsků pouze pro jeden směr pohybu (např. pro výstup produktu z nebezpečné zóny), režim "Časově řízený 2-sekvenční muting" využívá dva překřížené paprsky pro obousměrný pohyb produktů závorou (např. společný vstup i výstup do nebezpečného prostoru).

Při testu použití zapojení bezpečnostní závory MLD530-RT2M s funkcí muting.

Závěr

Světelné bezpečnostní závory Leuze řady MLD se hodí pro zajištění mechanicky nechráněných nebezpečných prostor, které jsou tak vzdálené od zdroje nebezpečí, že nejsou v dosahu ruky či jiných částí lidského těla, aniž by se přerušit jeden ze dvou paprsků MLD závory. Tedy není potřeba jemná mnohopaprsková detekce např. ruky či nohy (toto pak poskytují bezpečnostní závory Leuze řady MLC). Správná funkce bezpečnostní závory je však zajištěna pouze při její správné volbě pro danou bezpečností situaci dle norem EN ISO 13855, EN IEC 61496 a EN ISO 13849 (viz článek Bezpečnost strojů realizovaná světelnými závorami) a při její následné správné montáží striktně a přesně dle informací, návodů a vzorových schémat zapojení dodaných výrobcem.

Z praktického pohledu pokud se postupuje dle k zařízení přiložených tištěných i na CD elektronických pdf manuálů, nejsou instalace a zprovoznění příliš obtížné. Z pohledu kvality zpracování a provedení celého zařízení závory s režimem muting je nutné ocenit špičkovou kvalitu, provedení i lícování všech částí. Inu prostě jde o nefalšovanou pravou německou kvalitu se vším všudy...