Jste zde

Bezpečnostní senzor úniku kapaliny Panasonic SQ4

Antonín Vojáček, 9. Prosinec 2017 - 18:27

Senzorů detekce úniku kapaliny je na trhu mnoho různých typů a provedení. Optický senzor Panasonic SQ4 se nabízí nejen v provedení pro vodu, ale i pro chemické látky a také se vyznačuje certifikací pro bezpečnostní vypínací funkci až do nejvyšší kategorie PLe dle normy EN ISO 13849-1.

Společnost Panasonic Electronics Works vyrábí a nabízí zajímavý senzor SQ4 pro detekci úniku kapalin pro umístění na dno záchytných nádob, skříní, rozvaděčů, případně i hladkých podlah či jiné vodorovné povrchy.

Jde o dvou stupňový optický senzor, který poskytuje dva nezávislé spínané výstupy, z nichž jeden funguje jako signál varování při detekci jen malého množství kapaliny, kdy senzor není celý zaplaven, a druhý pak jako kritický signál v případě, že se celá spodní snímací část senzoru nenachází ponořená v kapalině. První signál může velmi dobře posloužit jako prvotní hlášku pro obsluhu například pro HMI panel nebo indikační maják, že něco s kapalinou není v pořádku, zatímco druhý signál již například okamžitě zastavuje stroj nebo přívod kapaliny. Tyto funkční stavy pak současně indikují i 3 indikačních LED přítomné přímo na pouzdru snímače: zelená = vše v pořádku (není detekována kapalina), oranžová = detekce malého množství kapaliny, červená = plné zaplavení snímací částí snímače (velký únik).

Princip funkce senzoru úniku kapaliny SQ4.

Příklad použití ve stroji výroby polovodičových součástek.

Celá detekce probíhá na základě optického principu, který v zásadě je velmi podobný snímací části optické myši. Vysílací LED dioda vysílá světelný paprsek, který suchém režimu přes speciálně tvarovanou plastovou čočku se přímo láme do optické přijímače - fototranzistoru. V případě zaplavení okolí tvarované čočky se však změní index lomu paprsku z vysílače a paprsek se již nedostane do přijímače a tím je detekováno zaplavení - přítomnost kapaliny. Dvoustupňové detekce je pak dosaženo přítomností dvou těchto snímacích systému, kde jeden varovací je přítomný hned na kraji senzoru, zatímco druhý kritické detekce je uprostřed senzoru. Malé množství kapaliny je tedy detekováno krajní snímací částí hned, zatímco pro kritickou hlášku je nutná přítomnost kapaliny, aby kanálkem dovzlínala do středu senzoru. Výhodou tohoto řešení je pak kompaktní provedení pouzdra.

Princip funkce optického senzoru úniku kapaliny SQ4.

Senzor Panasonic SQ4 je nabízen jak v provedení polypropylenového pouzdra pro detekci vody, tak i v provedení pouzdra PFA pro detekci chemických látek. S tím pak koresponduje již méně obvyklá certifikace senzoru pro potřeby spolehlivého bezpečnostního zastavení strojů či přívodů kapalin dle normy pro bezpečnost strojních zařízení EN ISO 13849-1. Sám o sobě senzorová hlava splňuje bezpečnostní úroveň "Categorie 1, PLe, SIL1". Pro požadavek dosažení a maximální úrovně zabezpečení "Categorie 4, PLe, SIL3" je pak nutné použít snímací senzory SQ4-A vybavené kabelem se speciálním konektorem e-CON a speciální vyhodnocovací jednotku SQ4-C11, do které lze současně připojit až 4 senzory. Výstup této jednotky pak již poskytuje paralelní bezpečnostní spínané OSSD výstupy jako například jiné bezpečnostní optozávory.

Konfigurace bezpečnostní funkci úniku detekce kapalin pro maximální úrovně zabezpečení "Categorie 4, PLe, SIL3" dle normy EN ISO 13849-1.

Do jednotky SQ4-C11 lze připojit i jiná bezpečnostní snímače a tlačítka i propojit více jednotek do řetězce.

Jednotka pak uvnitř konstruována se dvěma paralelně pracujícími vyhodnocovacími signálovými "cestami", včetně dvou stejných paralelně pracujících CPU procesorů, které oba vykonávají tu též činnost vyhodnocení signálů připojených senzorů a současně se navzájem kontrolují, zda nejsou v poruše. Tím je garantována spolehlivá detekce i v případě, že by se některá hardwarová část porouchala.

Paralelní hardwarové struktura bezpečnostní vyhodnocovací jednotky SQ4-C11.

Jednotka SQ4-C11 pak navíc současně obsahuje i běžné spínané NPN/PNP výstupy pro nebezpečnostní funkci indikace stavu, například na vstup řídícího PLC stroje. Také do ni lze připojit i jiné bezpečnostní snímače či tlačítka a tak vlastně může u malých strojů případně tvořit i hlavní bezpečnostní vyhodnocovací jednotku.