Jste zde

Bezpečnostní kamerový snímač s nastavitelnou detekční oblastí = Sick V300 WS

Antonín Vojáček, 19. Březen 2015 - 20:10

Bezpečnostním kamerovým snímačem Sick V300WS lze detekovat narušení 2D prostoru oblastí libovolných tvarů, včetně šikmých či jinak zakřivených hraničení ploch. Primárně je snímač určen pro ochranu rukou v nebezpečných místech splňující bezpečnostní úroveň integrity SILCL 2 podle normy ČSN EN62061 a úroveň vlastností PL "d" podle ČSN EN ISO 13849-1.

K čemu slouží Sick V300 WS?

Bezpečnostní kamerový snímač Sick V300 WS Extended je prostorově úsporný a jednoduchý systém pro zajištění pracovní bezpečnosti průmyslových linek tam, kde se prostředí s automatickými stroji stýká s lidskou obsluhou. Díky skenovanému a hlídanému prostoru o velikosti až 1,5 x 1,5 m  primárně slouží pro ochranu rukou v nebezpečných místech s bezpečnostní kategorií 3, příp. PL „d“ a SIL 2 nekryté světelnými závorami. Například umožňuje sledovat a kontrolovat pracovní „okna“ u pracovních stanic s ruční obsluhou s cyklickými nebo sporadickými zásahy (montáž, manipulace, průmyslové roboty, zkušebny apod.). Kompaktní rozměry snímače jej umožňují použít ve stísněných prostorách (např. šachtách strojoven), pro monitorování dveří, nebo pro zabezpečení manipulačních otvorů. I u složitějších aplikací má obsluha vždy zajištěn bezbariérový přístup do stroje.

Výhoda kamerového snímače Sick V300 WS proti běžným optosnímačům spočívá ve faktu, že ochranné pole nemusí mít nutně pravoúhlé tvary, přesněji řečeno, snímaná chráněná plocha může být ohraničeno libovolnými tvary. Lze tedy přesně definovat, kde je žádoucí detekovat narušení prostoru, a kde naopak je to nežádoucí (např. tam zasahuje nějaká pohyblivá část stroje).

Problémem tedy není z detekovaného prostoru vyjmout např. kabelové kanály, libovolné drážky, konstrukčně relevantní otvory ve stroji i ve tvaru L nebo V apod. Také lze v rámci záběru kamery nadefinovat více oddělených hlídaných polí.  

Příklady použití jednoho nebo dvou propojených snímačů Sick V300 WS pro vytvoření hlídané bezpečnostní bezbariérové "stěny" na vstupu do obráběcího stroje.

Základní popis Sick V300 WS

Žlutý bezpečnostní kamerový snímač je dodáván ve velmi zajímavém kompaktním trojúhelníkovém pouzdru s krytím IP54 a s rozměry 94 mm x 50 mm x 94 mm je vhodný pro montáž do rohů a do profilových rámů pracovních stanic dvěma šrouby. Zorný úhel kamerového systému je 110°, což v případě verze s rozlišením 30 mm a dosahem 2,12 m pokrývá 2D plochu o rozměrech od 0,4 x 0,4 metrů až do 1,5 x 1,5 metrů. K dispozici jsou pak i provedení s větším rozlišením 20 mm a 24 mm, ale u nich je max. snímaná plocha redukována na 1,0 x 1,0, resp. na 1,2 x 1,2 metrů. V případě větších sousedících monitorovaných ploch je zde možnost vzájemně propojit dva přístroje pomocí sériového synchronizačního vstupu a tím zdvojnásobit velikost ochranného pole až na 4,5 m².

Pro provoz snímače a jeho elektrické připojení slouží jeden kabel, přesněji řečeno jeden 8pinový konektor M12, který přivádí do snímače napájení 24VDC a naopak odvádí dvojitý spínaných tranzistorový bezpečnostní signál dvou paralelních OSSD výstupů. Ty podobně jako u jiných bezpečnostních snímačů slouží pro napojení na bezpečnostní řídicí jednotku, která zajistí bezpečné vypnutí příslušných částí stroje / zařízení vyvolávající ohrožení lidské obsluhy. Reakce snímače je do 20 ms, tzn. že například sáhne-li obsluha do běžícího stroje, reaguje V300 WS během 20 ms a okamžitě proces zastaví.

Popis ovládacích a signalizačních prvků bezpečnostního snímače Sick V300 WS.

Příklad základního zapojení bezpečnostního snímače Sick V300 WS.

Princip funkce a nastavení

Princip funkce i nastavení je v dnešní moderní době plné počítačů možná trošku "bizarní", ale na druhou stranu velmi jednoduchý a zvládne jej i počítačově nezkušený technik. Ke zprovoznění totiž podobně jako v případě světelných závěsů a optozávor, není počítač vůbec potřeba (například narozdíl od zprovoznění bezpečnostních laserových skenerů).

Princip funkce je založen na procesu zpracování obrazu se současným použitím reflexní pásky umístěné na protilehlé straně snímané oblasti. Páska slouží k  jednoduchému ohraničení (vymezení) snímané oblasti. Prostě je nutné veškeré kontury protilehlé strany snímače v jeho snímané rovině polepit speciální tenkou a velmi ohebnou reflexní páskou. Kontury mohou mít libovolný tvar a směr. Lze tedy ohraničit jakkoliv tvarovaný prostor. Díky tomuto mechanickému ohraničení pak odpadá požadavek složitého elektronického nastavování. Z pohledu snímače stačí po připojení napájení nastavit ochranné pole jen pomocí stisku jednoho učícího Teach-in tlačítka na těle snímače a to je vše! K indikaci stavů a funkce snímače pak slouží 4 LED indikátory.

Kvalita a případné znečištění je snímačem permanentně kontrolováno. Pokud je zjištěno přílišné zastínění přejde snímač do chybového hlášení a pro zprovoznění je nutné pásku vyčištit nebo vyměnit.

Optimální z pohledu detekční oblasti je montáž na vnější stranu rámu konstrukce ohraničující hlídaný prostor.

Základní bezpečnostní parametry (dle údajů výrobce):

  • Bezpečností parametry:
    • Typ 3 dle IEC 61496.
    • Bezpečnostní úroveň integrity: SIL2 (dle IEC 61508) a SILCL2 (dle EN 62061).
    • Bezpečnostní kategorie: Category 3 (dle EN ISO 13849)
    • Bezpečnostní výkonnostní úroveň: PL d (dle EN ISO 13849)
    • Parametr PFHd (nebezpečné poruchy za hodinu): 3.2 * 1E-09 (dle EN ISO 13849)
  • Snímací parametry:
    • Rozlišení: 20 mm, 24 mm nebo 30 mm
    • Max. snímací dosah (dle rozlišení): 1,0x1,0 m / 1,2x1,2 m / 1,5x1,5 m
    •  Rychlost odezvy: do 20 ms
  • Připojení:
    • Připojovací konektor: 8-pinový M12
    • Napájení: 24 VDC
    • Dva paralelní bezpečnostní tranzistorové OSSD výstupy
  • Pouzdro:
    • Materiál: hliník
    • Rozměry: 93.9 mm x 50 mm x 93.9 mm
    • Krytí: IP54

 

Závěr

Bezpečnostní snímač Sick V300 WS Extended je svojí konstrukcí zajímavý bezpečnostní systém zařaditelný někam mezi plošné bezpečnostní světelné závory/záclony a bezpečnostní skenery. Společné s optozáclonami mají jednoduché zprovoznění bez nutnosti použít ke konfiguraci počítač s konfiguračním softwarem. Společné se skenery mají možnost definovat i různě tvarovaný snímaný / hlídaný prostor a kompaktní provedení. Navíc proti oběma vynikají velmi malými zástavbovými rozměry, což v případě malých strojů může někdy být klíčová vlastnost.

Odkazy:

Hodnocení článku: