Jste zde

TEST - Základní bezpečnostní světelné závěsy Leuze MLC510-600

Antonín Vojáček, 20. Říjen 2014 - 0:33

Bezpečnostní světelné závěsy a závory patří k základním prostředkům ochrany strojů. Dostal jsem možnost krátce otestovat základní typ MLC510-600 německé společnosti Leuze, který se vyznačuje velmi snadnou instalací i zprovozněním.

Co jsou bezpečnostní světelné závory / závěsy?

Jako bezpečnostní ochranná optická elektrozařízení se nejčastěji využívají mnohopaprskové (multipaprskové) optické závory ve formě optické "stěny", tzv. světelné závěsy z anglického překladu "light curtains". Toto označení pěkně vystihuje provedení a funkci těchto světelných ochran, které vytvářejí plošnou detekci přítomnosti osoby či libovolného objektu prostřednictvím soustavy nejčastěji mnoha rovnoběžných paprsků mezi vysílačem a přijímačem ve formě úzkých, ale dlouhých "sloupků". Ty se obecně vyrábějí v různě dlouhých provedeních a s různým tzv. rozlišením, což není nic jiného než vzdálenost mezi nebližšími paralelními paprsky, tedy prostor, který není hlídán.

Světelné závěsy patří obecně dnes mezi nejpoužívanější čistě elektrická bezpečnostní zařízení. Umožňují účinně ochránit takové prostory, kde nelze instalovat mechanické zábrany typu oplocení či různé stěny a zábradlí. Například v místech, kde do nebezpečného prostoru automaticky vjíždějí nebo jej opouštějí produkty nebo výrobní materiál, nebo kde je požadován či očekáván častý přístup obsluhy a odnímatelné mechanické zábrany typu dveře či závory by nejen obsluhu nadměrně unavovaly, ale současně by se jejich častým používáním výrazně snižovala jejich životnost opotřebením. Najdete je tedy prakticky na většině rozsáhlých průmyslových robotických pracovištích, velkých automatických obráběcích strojích či v automatických či poloautomatických skladech a zásobnících. Jejich role v zajištění bezpečnosti strojních pracovišť je tedy nezastupitelná.

Příklady použití bezpečnostních světelných závěsů Leuze řady MLC.

Bezpečností světelné závěsy Leuze MLC500

Bezpečností světelné závěsy Leuze řady MLC500, proto typu MLC300, jsou určeny pro "bezpečnější řešení", která je v provedení Type 4 (dle bezpečnostní normy EN IEC 61496) a dále splňuje bezpečnostní kategorii Cat. 4, resp. výkonnostní úroveň PL e (dle normy EN ISO 13849), a SIL 3 dle normy EN IEC 61508.

Světelné závěsy MLC500 jsou nabízeny v celkových délkách 150 mm až 3000 mm s rozlišením detekce (mezer mezi jednotlivými paprsky) 14, 20, 30 a 40 mm pro celkové délky závěsů 150 až 3000 mm a 90 mm pro délky 450 až 3000 mm.

Jako zdroje paprsků vysílače se využívá LED diod od sebe vzdálených v rozestupech dané zvoleným rozlišením. LED vysílají infračervené světlo s vlnovou délkou 850 nm v podobě pulsů s délkou max. 6,3 ms. Na straně přijímače jsou fototrazistory s řídící elektronikou, která v případě přerušení některého z paprsků rozepne nejpozději do 100 ms oba paralelní OSSD výstupy tvořené PNP tranzistory.

Podle svých vestavěných funkcí jsou dále bezpečnostní světelné závěsy MLC500 děleny na verze:

Basic = univerzální základní provedení poskytující mimo jiné funkci automatického startu/restartu, volbu vysílacího kanálu a nastavení redukce dosahu pro eliminaci vlivu rušení a okolních blízkých světelných závěsů.
Standard = basic verze navíc doplněná o funkci start/restart interlocku RES, monitorování připojení kontaktů EMD (contact monitoring EMD), 7segmentový LED displej a teach-in nastavení bez nutnosti připojení k PC a přiřazení závěsu do 1 ze 3 bezpečnostních zón.
Extended = nadstandardně vybavená verze doplněná proti verzi Standard o funkce dočasného časového vyřazení (muting), 5 provozních režimů, skenovací režim SingleScan/DoubleScan/MaxiScan, možnost nastavení fixního či plovoucího clonění (blanking) části paprsků učením bez PC.

Všechny zástupci řady MLC500 mají společné úzké, ale velmi odolné tělo o průřezu jen 29 x 35 mm, které má zesílené boky pro větší mechanickou odolnost a odsazené clony. Zakončeny jsou pak masivním kovovým pouzdrem, které primárně slouží jako indikační místo LED diod a vývod elektrického připojovacího konektoru M12, ale zároveň je navržen i jako nosný a upevňovací bod pro speciální otočné objímkové držáky. Ty lze objednat jako doplněk.

K upevnění v základním provedení pak slouží speciální posuvné držáčky umístěné v "pojezdové drážce", kterými lze snadno doladit shodnou výšku vysílače a přijímače a po dotažení se naopak pevně fixují na dané pozici. Praktickou novinkou je pak 2D kód natištěný na každém světelném závěsu, jehož pomocí za použití chytrého mobilního telefonu s internetem lze snadno okamžitě získat technické informace o zařízení z webu výrobce.

Upevnění ke sloupu či rámu se provádí přes posouvatelné šroubovací držáčky umístěné v drážce pouzdra (obr. vlevo). Pomocí 2D čárového kódu přímo na těle vysílače i přijímače lze přes smartphone či tablet hned snadno identifikovat typ a načíst příslušný manuál ze stránek výrobce.

TEST světelného závěsu Leuze MLC510-600

Konkrétně já jsem od společnosti Schmachtl CZ s.r.o. dostal na krátké otestování zapůjčen bezpečnostní závěs s označením MLC510-600 složený z vysílače s označením MLC500T3-600 a přijímače s označením MLC510R3-600. To prakticky znamená, že jde o závěs s celkovou detekční výškou a = 600 mm, s max. funkčním dosahem (vzdáleností mezi přijímačem a vysílačem) b = 10 m, s rozlišením 30 mm a s přijímačem v základní verzi Basic.

Při výběru bezpečnostních světelných závěsů (závor) je nutné správně zvolit celkovou délku detekční oblasti (hodnota "a"), maximální provozní vzdálenost mezi vysílačem a přijímače (hodnota "b"). Na těchto dvou hodnotách pak závisí rozlišení světelného závěsu. Prakticky můžeme rozlišení odzkoušet pomocí úzké tyče a při postupném projížděním detekčního prostoru bude výstup/indikační LED střídavě signalizovat zaclonění a odclonění.

Jde tedy o takovou základní nejběžněji využívanou variantu, která má pracuje vždy v režimu automatického restartu, tj. po odclonění s sama opět aktivuje bez čekání na resetovací/kvitovací signál. Tak prakticky sama o sobě nepotřebuje žádné elektronické řízení. Prostě se jen na dva vodiče hnědý a modrý, přesněji vývody M12 konektoru č. 1 a 3 vysílače i přijímače přivede napájení 24VDC +/- 20% a u vysílače vývodem č. 4 (označený jako RNG) zvolí funkční dosah. Následně již bezpečnostní závěs pracuje a hlídá.

Správnou funkci indikují zelené LED na vysílači i přijímači (tzn. vše jen OK) a oba paralelní bezpečnostní OSSD výstupy jsou sepnuté. Při vložení předmětu větší než 30 mm do prostoru mezi vysílač a přijímač, okamžitě se dva paralelní bezpečnostní výstupy rozepnou a na přijímači naskočí červený indikační LED. Pokud se předmět odstraní, okamžitě automaticky přechází závěs do onoho "zeleného OK" režimu. V tomto smyslu pracuje stejně jako klasické jednocestné optozávory. Bezpečnostní OSSD výstupy se pak připojují do bezpečnostního relé či bezpečnostního PLC, které dále zajišťuje vypnutí příslušných částí stroje.

Při zapnutém napájení 24VDC vysílače a určením rozsahu (obr. vlevo - svítí zelená LED u rozsahu I), pak u základních závěsů MLC typu Basic jen podle zaclonění se na přijímači rozpínají OSSD výstupy a indikuje červenou stav červenou či zelenou LED (obr. uprostřed a vpravo).

Pro výše uvedenou správnou funkci závěsu je však nutné dodržet 3 důležité podmínky:

Protože je vzdálenost mezi paprsky vysílacích LED diod schovaných za černým sklem vysílače (tzn. rozlišení) přesně 30 mm, nelze spolehlivě detekovat předměty menší než 30 mm. U nich se totiž může stát se ocitnou přesně v prostoru mezi paprsky a tedy závěs je prostě nevidí. To jsem si snadno odzkoušel použitím lišty šířky cca 10 mm a pohyboval jí přes celý detekční prostor. Pak bylo možné pozorovat jak se střídavě přepíná červená a zelená LED podle toho, zda jsem zrovna přerušil či odclonil některý z paprsků. Takto se také má oficiálně dle výrobce i pravidelně kontroloavat funkčnost všech vysílacích paprsků.
Pro vzdálenost mezi vysílačem a přijímačem 0 až cca 1 m je nutné aktivovat režim sníženého dosahu napojením vývodu č.4 vysílače MLC500T3-600 na napájecí napětí 24VDC. Jinak detekce nemusí pracovat spolehlivě nebo vůbec. O tomto jsem se osobně přesvědčil, kdy při vzdálenosti vysílače i přijímače cca 50 cm bez aktivace vývodu RNG trvale svítila červená LED a OSSD výstupy rozepnuty, i když vše ostatní bylo v pořádku.
Při montáži je nutné, jako u všech jednocestných optosnímačů, mít správně správně proti sobě natočen a výškově sladěn vysílač i přijímač, jinak samozřejmě bude závěs stále indikovat chybu červenou LED.

Zapojení testovaného bezpečnostního světelného závěsu MLC510-600 na bezpečnostní relé dle výrobce Leuze uvedeného v manuálu.

Závěr

Zde testovaný bezpečnostní světelný závěs Leuze MLC510-600, stejně jako ostatní závěsy MLC německé společnosti Leuze, najdete v sortimentu jesenické společnosti Schmachtl CZ s.r.o. . Pro požadavky o cenovou nabídku či různé rady ohledně výběru a montáže se obracejte na její zástupce. Více informací o problematice volby a použití bezpečnostních světelných závěsů a optozávor pak také získáte v již vydaných článcích na serveru automatizace.hw.cz v sekci Bezpečnost strojů: