Pro názornost řídící jednotka SINAMICS G120 vybavená rozšířenými bezpečnostními funkcemi, odlišuje se od běžné jednotky žlutým označení bezpečnostních svorek. U měničů a ostatních zařízení SIEMENS žlutá barva označuje vždy bezpečnostní část, ať už je to jen svorkovnice zařízení, nebo třeba celý modul.

Neznamená to ovšem, že žlutá barva je povinná, jistě jste se setkali i s jinou, například červenou barvou bezpečnostních modulů.

Než se pustíme trochu dále, bude nezbytné si připomenout porovnání norem, které stanovují bezpečnostní kategorie zařízení.

Velmi známá EN954-1 v současnosti již zrušena, je nahrazena aplikační normou pro stavbu strojů ISO13849-1 a IEC62061. Od toho se odvíjí nové označení bezpečnostních kategorií podle tabulky. Většina z nás má ovšem stále zafixováno rozdělení na bezpečnostní kategorie 1 až 4 a i výrobci zařízení ještě používají vícero označení prvku, že splňuje tu dannou kategorii.

Následné stanovení, do jaké bezpečnostní kategorie bude zařízení patřit, již není nijak jednoduché. Předchází tomu důkladná analýza rizik a pokud jste již nějakou analýzu viděli, tak to může být i elaborát na x stránek.

Pro základní orientaci, jak se bezpečnostní kategorie stanoví, slouží tato tabulka, kde rozhodujícím faktorem je, jaké závažné zranění pracovníka může na stroji nastat a jak se mu vyvarovat.

Bezpečné zastavení stroje nám definuje EN60204-1 a pozor, kategorie zastavení je úplně něco jiného, než výše uvedená bezpečnostní kategorie zařízení. Tedy kategorie zastavení nám definuje, jak pohon zastaví a co po zastavení udělá. Velmi často se můžete setkat hlavně se stopem kategorie 0 a 1.

Tyto dva pojmy, bezpečnostní kategorie a kategorie bezpečného zastavení se kupodivu dost pletou.

Bezpečnostní funkce u pohonů jsou označovány obecně zkratkou a rozděleny na základní a rozšířené. Některé z nich, jak je vidět z tabulky, fungují navíc jen se snímačem otáček motoru, nebo bez něj. Jako novinka je rozšířená funkce "Safe Direction" tedy bezpečné hlídání směru. 

Každý měnič SINAMICS podle typu disponuje určitými bezpečnostními funkcemi a je proto dobré při rozhodování o použití měniče tyto funkce znát, abychom je mohli využít.

Pokud s tímto nepracujete často, tak většině uživatelů tyto zkratky moc neříkají, proto ta předešlá tabulka, kde jsou všechny vysvětleny. 

Pokud jsme si aspoň trochu objasnili bezpečnostní kategorie, tak v praxi se můžeme setkat hlavně se zařízením kategorie 2 neboli SIL1.

Jestliže ale potřebujeme vyšší kategorii, musíme si ověřit, zda všechny prvky v bezpečnostním řetězci nouzového zastavení vyšší kategorii splňují. Uvedeme si například měnič SINAMICS G120 a budeme jej chtít ve vyšší kategorii použít. Proto si nejprve v katalogu ověříme, že je pro SIL2 vhodný. Samozřejmě, že právě pro tuto kategorii jsou k dispozici speciální řídící jednotky měniče s bezpečnostními funkcemi s písmenem "F" v označení.

Ty se aktivují přes zvláštní vstupy, párované, aby eliminovala chyba jednoho kanálu. Úplně stejný princip, jako třeba při použítí bezpečnostního modulu pro hřibové ovladače s použitím dvoukanálového zapojení. Ukážeme si dále i možnosti nastavení v měniči, jako je třeba časová diference při rozepnutí kontaktů, než dojde k vyhlášení poruchy kanálů, atp.

Prakticky si v software STARTER, což je nástroj pro parametrizaci a zálohování parametrů všech měničů SINAMICS, vložíme do projektu náš měnič s řídící "F" jednotkou. Okamžitě se nám v nabídce funkcí objeví menu "Safety integrated", kde si požadované funkce zkusíme nastavit.

Jenže pozor, tyto funkce jsou editovatelné jen přímo v měniči, tedy v on-line režimu. Nám to ale nevadí, podíváme se aspoň co nás čeká. 

To, že se v měniči pohybujeme v safety zóně, je okamžitě vidět podle žlutočerného orámování. K dispozici máme i LED status bezpečnostních funkcí. Jednotlivě si je nastavíme v záložkách nahoře. 

Například nastavení STO funkce a kontrola již zmiňovaného zpoždění mezi jednotlivými kanály při vypnutí.

Nastavení SS1, tedy bezpečné zastavení podle kategorie 1 znamená nastavení brzdící rampy a limitu otáček pro zastavení, kdy již dojde k zablokování měniče, tady 5Hz.

Možnosti nastavení všech bezpečnostních funkcí si přes STARTER software můžeme ověřit, abychom pak v provozu už věděli, co a jak je vůbec možné s měničem udělat.

Jen pro úplnost doplním možnost bezpečné kontroly pohonů a připojení bezpečnostních prvků přímo do PLC přes PROFIsafe protokol. Na obrázku je znázorněna varianta PROFIsafe na komunikaci PROFINET, ovšem stejná možnost je použít PROFIsafe na PROFIBUS komunikaci. Funkce je shodná.

Celý problém bezpečnosti strojů je podstatně složitější, nelze jej obsáhnout v krátké ukázce, ale aspoň minimální přehled bychom měli mít. V případě složitějších technologických celků, je jistě vhodné využít technické podpory výrobce jak pohonů, tak i ostatních bezpečnostních prvků. Proto existují pro použití SAFETY funkcí dále uvedené podpůrné nástroje, všechny jsou pro zájemce zdarma na vyžádání u společnosti SIEMENS.

1. Skript pro STARTER/SCOUT, který Vám pomůže otestovat a zkontrolovat nastavení bezpečnostních funkcí v pohonu.

2. Safe break test je aplikace, která s využitím extended-safety funkcí otestuje mechanickou funkčnost brzdy na motoru.

3. Safety evaluation tool v2.0 je nová verze nástroje pro výpočet v bezpečnosti, přináší některá zjednodušení výpočtů, v současnosti na testu u TÜV, bude k dispozici standardně on-line.

4. Data pro nástroj SISTEMA je balík dat k SIEMENS-komponentům.