Nie ma wątpliwości, że wydajność produkcji i bezpieczeństwo ludzi muszą iść w parze. Zazwyczaj elementy odpowiedzialne za bezpieczeństwo, które są odpowiednio wdrożone, przyczyniają się w dużej mierze do wzrostu produkcji. Nowoczesne elementy bezpieczeństwa są w stanie zaadaptować się do maszyny, a co za tym idzie, zapewniają bezpieczne środowisko pracy. Można więc powiedzieć, że oferta rynkowa w zakresie elementów bezpieczeństwa jest przyjazna dla istniejących systemów produkcyjnych.
W kontekście przepisów dotyczących wyłączników bezpieczeństwa należy wziąć pod uwagę Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 30 października 2002 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników podczas pracy (Dz.U. nr 191, poz. 1596 ze zm.). W myśl tego aktu normatywnego ze względu na zagrożenia, jakie stwarzają maszyny, w zależności od czasu ich zatrzymywania, wyposaża się je w urządzenie zatrzymania awaryjnego. Z kolei w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki Pracy i Polityki Społecznej z 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz.U. z 2003 r., nr 169, poz. 1650) wymaganie dotyczące urządzeń zatrzymania awaryjnego mówi, że gdy jest to konieczne w związku z zagrożeniami, jakie stwarza maszyna i jej nominalnym czasem zatrzymania się, maszyna powinna być wyposażona w urządzenie do zatrzymywania awaryjnego.
Warto zwrócić również uwagę na Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 10 kwietnia 2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn i elementów bezpieczeństwa (Dz.U. nr 91, poz. 858). W myśl przepisów maszyna powinna być wyposażona w co najmniej jeden wyłącznik awaryjny, w celu wyeliminowania istniejącego lub możliwego do wystąpienia niebezpieczeństwa. Wyłączenia obejmują maszyny, w których wyłącznik awaryjny nie obniżyłby ryzyka, ponieważ albo nie skróciłby czasu zatrzymania, albo nie umożliwił podjęcia specjalnych działań niezbędnych do przeciwdziałania zagrożeniu.
Zatrzymanie awaryjne maszyny
Mówiąc o zatrzymaniu awaryjnym maszyny, należy mieć na uwadze w pierwszej kolejności wyłączenie poprzez ingerencję w główny obwód prądowy. Rozwiązanie tego typu znajduje zastosowanie w prostych napędach, w których może być uwzględnione urządzenie do oddzielenia ochronnego sieci przez łącznik główny oraz urządzenie do zatrzymania w sytuacji awaryjnej (wyłącznik awaryjny). Wyłączenie poprzez ingerencję w główny obwód prądowy uwzględnia się również, jeżeli natychmiastowe wyłączenie zasilania nie powoduje dodatkowego zagrożenia oraz jeśli istnieje możliwość wystąpienia zagrożenia dla personelu obsługującego lub maszyny. Ważne jest, aby w takim rozwiązaniu przewidzieć urządzenie do zatrzymania w sytuacji awaryjnej, gdzie łącznik awaryjny powoduje odcięcie energii elektrycznej od odbiornika.
Oprócz tego urządzenie przeznaczone do oddzielenia ochronnego sieci musi być wyposażone w czerwoną rękojeść na żółtym tle. Kluczową rolę odgrywa przy tym ryglowanie w położeniu wyłączonym, a zdolność wyłączeniowa musi być wystarczająca dla prądów wszystkich odbiorników prądu największego silnika w zablokowanym stanie. Urządzenie przeznaczone do oddzielenia ochronnego sieci (łącznik główny) może pełnić funkcję urządzenia do zatrzymania w sytuacji awaryjnej (łącznik awaryjny) tylko w przypadku, jeżeli wyłączenie wszystkich odbiorników nie powoduje powstania zagrożenia. Ważne jest zastosowanie wyzwalaczy zanikowych po to, aby uniemożliwić automatyczny rozruch po ponownym podaniu napięcia.
Zatrzymanie w sytuacji awaryjnej może odbywać się również poprzez ingerowanie w prądowe obwody sterownicze. W rozwiązaniach tego typu przetwarzanie sygnałów sterujących ma charakter redundantny z samonadzorowaniem. Przerwanie przewodu i wytworzenie się mostka w szafie sterowniczej jest rozpoznawane natychmiast lub w następnym poleceniu załączenia. W przypadku zmostkowania przycisku bezpieczeństwa lub przewodów doprowadzających następuje utrata funkcji bezpieczeństwa. Istotną rolę odgrywa stałe oprzewodowanie zespołów mechanicznych oraz zabezpieczenie przewodu doprowadzającego do przycisku bezpieczeństwa. Po otwarciu obwodu zezwolenie na ponowne załączenie urządzenia stwarzającego zagrożenie następuje wyłącznie w wyniku zainicjowania sygnału sterującego.
Wyłączniki bezpieczeństwa
Wyłączniki bezpieczeństwa stosuje się przynajmniej z kilku powodów. Przede wszystkim ważne jest zachowanie bezpieczeństwa w trudnych warunkach, dlatego zastosowanie znajdują wyłączniki bezdotykowe niezawierające elementów mechanicznych. Stanowią one zatem dobre rozwiązanie w aplikacjach narażonych na działanie wysokiej temperatury oraz wody pod ciśnieniem. Nowoczesne wyłączniki tego typu cechują się niewielkimi gabarytami i wieloma możliwościami montażu. Instaluje się je zatem np. w pokrywach włazów lub całkowicie ukrywa w drzwiach. Wyłączniki bezpieczeństwa powinny zagwarantować utrzymanie czy osiąg-?nięcie bezpiecznego położenia. Nie mniej ważny jest nadzór drzwi i pokryw umożliwiających dostęp do niebezpiecznych maszyn.
Wyłączniki bezpieczeństwa E-STOP firmy Honeywell cechują się odpornością na działanie środowiska zewnętrznego. Element łączy dwa obwody z różnymi kombinacjami. Podwójna uszczelka typu o-ring chroni styki przed niepożądaną wilgocią oraz zanieczyszczeniami różnego pochodzenia. Istotną rolę odgrywa odporność na wibracje, a obciążenie elektryczne wynosi 20 A/12?14 V DC, 10 A/24 V DC przy trwałości wynoszącej 25 tys. cykli.
Wyłączniki MKey5 z oferty firmy ABB z blokadą zostały zaprojektowane do nadzoru położenia dla ruchomych osłon. Ich konstrukcja umożliwia wpasowanie aktywatora w krawędź natarcia (czołową) osłon śliz-?gowych, zawiasowych lub unoszonych. Element aktywujący jest wpasowany w część ruchomą (ramę) osłony i ustawiony współosiowo ze szczeliną przednią wyłącznika. Głowica daje się obracać, zapewniając uzyskanie czterech położeń wejściowych elementu aktywującego. Kiedy aktywator jest wsunięty w wyłącznik, styki bezpieczeństwa zamykają się, aktywując obwód uruchomienia maszyny. Wyłącznik nabyć można w dwóch wersjach siły ryglującej: 12 N i 40 N.
Przyciski awaryjnego zatrzymania firmy NEW Elfin mogą pracować w temperaturze mieszącej się pomiędzy ?25°C a 65°C. Odporność na wstrząsy wynosi 50g przy czasie trwania 11 ms dla 1/2 sinusoidy, zgodnie z IEC 68-2-27. Z kolei odporność na wibracje wynosi 16g między 40 a 500 Hz, zgodnie z IEC 68-2-64. Dla urządzenia przewiduje się wytrzymałość mechaniczną 300 tys. cykli i stopień ochrony IP65 zgodnie z IEC 60529.
Typoszereg ZS 71 to wyłączniki linkowe zatrzymania awaryjnego o jednostronnym działaniu. Standardowe urządzenie cechuje się obudową metalową, dwoma zestykami oraz linką o długości 20 m. Do wyboru pozostają dwie wersje sprężyn o różnych siłach, różniące się między sobą siłą przełączenia, czyli 55 N dla linki o maksymalnej długości 5 m oraz 200 N?dla linki 5?20 m. Odblokowanie następuje poprzez użycie przycisku lub kluczyka, a zadziałanie przy zastosowaniu pociągnięcia lub zerwania linki. W razie potrzeby zastosować można urządzenie w wykonaniu EX. Przydatne rozwiązanie stanowi również wersja z interfejsem AS-i Safety at Work. Urządzenie można wyposażyć w szereg akcesoriów, takich jak wskaźnik pozycji krzywki, lampki sygnalizacyjne dla różnego napięcia czy kołnierze przeznaczone do ochrony przed przedostawaniem się zanieczyszczeń. Oferowane są także urządzenia bez blokady mechanicznej.
Co jeszcze
Wiele systemów bezpieczeństwa nie obejdzie się bez wyłączników nożnych. I tak urządzenia należące do typoszeregu GF dostępne są m.in. jako wyłączniki z mechaniczną blokadą bez osłony ochronnej. W urządzeniu przewidziano przedział kablowy, a przycisk cechuje się niewielką wysokością. Przewidziano styki wolnoprzełączające lub migowe, dwuprzerwowe oraz zestyki rozwierne z otwarciem wymuszonym. Pokrywę i pedał wykonano z tworzywa termoplastycznego, które wzmocnione jest włóknem szklanym.
W przyciskach typu FAK przewidziano dużą powierzchnię nacisku. Istotną rolę odgrywa odporność na podlistwowanie zgodne z ISO 13 850/EN 418. Elementy zadziałają przy nacisku otwartą dłonią (także w rękawicy), nadgarstkiem, łokciem czy stopą, zapewniając możliwość szybkiej reakcji na zagrożenie. Warto podkreślić wysoką wytrzymałość o charakterze mechanicznym oraz stopień ochrony IP69K.
Z kolei wyłączniki EEx UT 75 S z oferty firmy Steute są przeznaczone do pracy w strefach zagrożonych wybuchem metanu. Urządzenia tego typu, wraz z innymi elementami bezpieczeństwa, mogą tworzyć układ magistralowy o nazwie Dupline. Zapewnia on przesył danych na znaczne odległości i znajduje zastosowanie m.in. w przemyśle wydobywczym. Uzyskane sygnały są transmitowane przez tę samą centralę co tradycyjne sygnały sterujące. W procesie przesyłania sygnałów zastosowanie znajduje dwużyłowy przewód. Moduły sterujące adresowane są za pomocą przenoś-nego urządzenia. Moduł zintegrowany z wyłącznikiem wysyła ciągły sygnał, a jakakolwiek zmiana wynikająca np. z przełączenia wyłącznika czy z błędów lub przerwania transmisji prowadzi do natychmiastowego, awaryjnego zatrzymania maszyny. Na jednej linii magistrali może pracować do 63 urządzeń.