Автоматизация конвейеров

[Михайло]

Спасибо. Смотрел каталог по реле безопасности: не совсем ясно про модули расширения (expansion modules) - они к любым реле подходят или только к определенным? Этот вопрос прежде всего касается Сименса, но и Феникса тоже. Как они там соединяются с главным устройством (basic unit)?

Тут еще всплыл момент: нужна будет приостановка функции безопасности оптических барьеров (по определению ГОСТ Р ИСО 18349-1-2003). Возможно эта приостановка будет ручная. Сейчас выясняю этот вопрос.

Во многих стандартах и каталогах упоминается ISO 18349-1 с уровнями a, b, c, d, e (PL - performance level). Российский ГОСТ Р ИСО 18349-1-2003 не содержит сведений про эти уровни. Видимо перевод устарел. Зато есть какие-то уровни A, B, C, D, E в ГОСТ Р 51343-99 "Безопасность машин. Предотвращение неожиданного пуска". Очень интересно, что это за уровни a...e. Где искать?

[Никита]

По сименсовской линейке, я уже говорил - я не специалист, речь скорей всего идет об аппаратах на несколько входов с одним выходом, т.е. логических сборках, а лучше всего, наверное, напрямую спросить у них. Не забывайте что техподдержка включена в стоимость железа ;)

Приостановка - при соблюдении всех требований - это, чувствую, будет еще та история :) Впрочем - нет нерешаемых проблем, есть проблемы, решать которые нецелесообразно.

Что касается загадочных букв - ГОСТ Р 51343-99 совсем ни при чем.
Российский ГОСТ действительно не содержит сведений, он 2003г., а буквы появились по-моему в 2005-м.
Речь примерно вот о чем - если раньше дерево в стандарте приводило к категории B,1...4 что, в свою очередь, к требованиям к построению системы, то теперь очень похожее дерево приводит к требуемому уровню обеспечения безопасности PL a...e. (похоже на SIL только из другой оперы)
PL с другой стороны может быть определен как функция структуры системы (категории по-старому), наработки на отказ и diagnostic coverage (к своему стыду не помню термин на родном языке). т.е. появилось больше степеней свободы в обеспечении безопасности и учет количественных характеристик оборудования.
Посмотреть -на нерусском нашел кое-чего у роквела, думаю если хорошо поискать и у остальных кой-чего найдется.
http://literature.rockwellautomation.co ... %20English.
Ну и первоисточники.

[Михайло]

PL с другой стороны может быть определен как функция структуры системы (категории по-старому), наработки на отказ и diagnostic coverage (к своему стыду не помню термин на родном языке). т.е. появилось больше степеней свободы в обеспечении безопасности и учет количественных характеристик оборудования.

PL = функция (MTBF, CCF, DC)?

Насколько разумно влезать в эти дебри? Проще ли будет жизнь?

P.S. Diagnostic Coverage - диагностическое покрытие [неисправностей], %

[Никита]

PL = функция (MTBF, CCF, DC)?

Да. PL - это показатель вероятности опасного отказа системы.
Тут гляньте http://www.safety-at-work.leuze.de/a/a_12.html - вроде понятно и читать немного.
В данном случае лезть в расчеты ни к чему, если в каталоге привязка к PL - просто берите железки с требуемым PL выполняйте требования каталога относительно их подключения. Да и русским стандартом это не предусмотрено :).

[Михайло]

Есть пару десятков вопросов по выбору и использованию реле безопасности (выбрал Сименс - здесь больше вариаций, чем у Феникс-Контакта). Вот основные вопросы:
1. Можно ли в цепи контроля реле безопасности подключать последовательно контакты устройств? (Другими словами, можно ли ко входу реле подключать несколько устройств безопасности?) В частности вопрос актуален про устройства с транзисторным выходом...
2. В чем сущность и разница Automatic/Monitored Start - автоматический и ручной запуск?
3. Что такое Crossover Monitoring - функция, которая может быть переключателем на реле включена или отключена?
4. Что такое Sensor mats - "сенсорные коврики"?
5. Что такое Return Circuit? Я так понимаю, это цепь, в которую включается кнопка "Сброс аварии"...
6. Что такое Feedback circuit?

[Никита]

Есть пару десятков вопросов по выбору и использованию реле безопасности (выбрал Сименс - здесь больше вариаций, чем у Феникс-Контакта). Вот основные вопросы:

Пара десятков конкретных - это не страшно.

1. Можно ли в цепи контроля реле безопасности подключать последовательно контакты устройств? (Другими словами, можно ли ко входу реле подключать несколько устройств безопасности?) В частности вопрос актуален про устройства с транзисторным выходом...

Я бы не стал последовательно включать транзисторы из принципа - во-первых падения на переходах, во-вторых не факт что выходные переходы опторазвязаны от питания самих схем реле, есть шанс получить занятные потенциальные диаграммы.

2. В чем сущность и разница Automatic/Monitored Start - автоматический и ручной запуск?

Разница в поведении при восстановлении контролируемой цепи - в одном случае автозапуск, в другом - надо еще и кнопку нажать.

3. Что такое Crossover Monitoring -- функция, которая может быть переключателем на реле включена или отключена?

Контроль датчиков или кнопок с парой дублированных контактов на соответствие друг другу.

4. Что такое Sensor mats - "сенсорные коврики"?

Скорее всего то же самое что и safety mats - коврик с концевиком, наступаешь - установка отключается.

5. Что такое Return Circuit? Я так понимаю, это цепь, в которую включается кнопка "Сброс аварии"...

Не попадался, честно говоря, такой термин в документации сименса. Скорее всего Вы правы.

6. Что такое Feedback circuit?

Обратная связь, от блок-контактов пускателей, например. Самодиагностика системы.

Вот тут http://support.automation.siemens.com/W ... aller=view лежит интересная компьютерная игра - эмулятор 3TK2826 со всеми настроечными переключателями. В игре вроде была и ссылка на полное РЭ по этой релюхе.

[Михайло]

Спасибо. Становится более менее ясно.

Я бы не стал последовательно включать транзисторы из принципа - во-первых падения на переходах, во-вторых не факт что выходные переходы опторазвязаны от питания самих схем реле, есть шанс получить занятные потенциальные диаграммы.

А что делать тогда? Реле промежуточные? Какие посоветуете? Обычные?

3. Что такое Crossover Monitoring -- функция, которая может быть переключателем на реле включена или отключена?

Контроль датчиков или кнопок с парой дублированных контактов на соответствие друг другу.

Ааа.. Это если два входа, то включение функции crossover monitoring позволить сделать дублированную цепь контроля. Так?

[Никита]

А что делать тогда? Реле промежуточные? Какие посоветуете? Обычные?

Ну если деньги есть - то такие же желтенькие. У Вас не так и много барьеров, как я помню. Да и реле без доп. функций стОит не так уж и страшно.

Ааа.. Это если два входа, то включение функции crossover monitoring позволить сделать дублированную цепь контроля. Так?

Полностью дублированную - с питанием контактов от отдельного выхода реле и контролем того что сигнал возвращается именно тот, который подается. Т.е подача питания на контакты от одной клеммы вызовет ошибку.

[Михайло]

Ну если деньги есть - то такие же желтенькие. У Вас не так и много барьеров, как я помню. Да и реле без доп. функций стОит не так уж и страшно.

"Такие же желтенькие" - это имеется ввиду параллельно-последовательное соединение тех же самых реле безопасности???

Вдобавок: У меня барьеров 3 штуки, но я внимательно посмотрел документацию, но несмотря на то, что они желтенькие, соответствие каким-либо стандартам и категориям безопасности отсутствует... Как быть?

Полностью дублированную - с питанием контактов от отдельного выхода реле и контролем того что сигнал возвращается именно тот, который подается. Т.е подача питания на контакты от одной клеммы вызовет ошибку.

Ого! Круто! То есть точное совпадение входных сигналов в этом реле не "приветствуется"?

[Никита]

"Такие же желтенькие" - это имеется ввиду параллельно-последовательное соединение тех же самых реле безопасности???

Вдобавок: У меня барьеров 3 штуки, но я внимательно посмотрел документацию, но несмотря на то, что они желтенькие, соответствие каким-либо стандартам и категориям безопасности отсутствует... Как быть?

А зачем параллелить? И не тех же самых а максимально простых, развязывающих барьеры. Если барьеры с двумя выходами - немного посложнее. Но в общем да - примерно так. Это если тормозим все.
Про барьеры - не глядя в документацию сказать что-либо - все равно что через телевизор воду заряжать. Надо смотреть самому. Должно быть соответствие, если барьеры изначально для этой цели предназначены.

Ого! Круто! То есть точное совпадение входных сигналов в этом реле не "приветствуется"?

Скажем так - в этом режиме не приветствуется попадание на вход "чужого" потенциала, свидетельствующее об ошибке или КЗ в схеме.. И в Вашем случае для барьеров с транзисторами и внешним питанием этот режим должен быть отключен, он только для сухих контактов.

[Михайло]

А зачем параллелить? И не тех же самых а максимально простых, развязывающих барьеры. Если барьеры с двумя выходами - немного посложнее. Но в общем да - примерно так. Это если тормозим все.

Ну где такие развязки у Сименса, например, взять-то? Оптическим барьерам в своем конвейере я "присвоил" вторую категорию безопасности. (Стоповым кнопкам - первая категория - пониже.)

Про барьеры - не глядя в документацию сказать что-либо - все равно что через телевизор воду заряжать. Надо смотреть самому. Должно быть соответствие, если барьеры изначально для этой цели предназначены.

Да я Вам говорю! Производитель отечественный - в желтый цвет покрасили и спокойны. В инструкции написали "Барьеры ХХХХХХ могут применяться:
- в системах контроля доступа;
- в качестве дополнительного средства защиты для автоматического отключения травмоопасного оборудования (например, пресса) при ошибках персонала".

Скажем так - в этом режиме не приветствуется попадание на вход "чужого" потенциала, свидетельствующее об ошибке или КЗ в схеме.. И в Вашем случае для барьеров с транзисторами и внешним питанием этот режим должен быть отключен, он только для сухих контактов.

Неясен принцип идентификации "свой/чужой". Каким образом удается определять "чужой" потенциал?

[Никита]

Ну где такие развязки у Сименса, например, взять-то? Оптическим барьерам в своем конвейере я "присвоил" вторую категорию безопасности. (Стоповым кнопкам - первая категория - пониже.)

Сименс тем и хорош, что у него есть практически все. 3TK2822 например
Развязки для барьеров, специально под них заточенные - 3RG7825. Схемку на стр. 59 с каскадированием барьеров, кстати, в РЭ гляньте, может все намного проще - но опять же, все зависит от барьеров. Тут лежит:
http://support.automation.siemens.com/W ... 1&view=new

Да я Вам говорю! Производитель отечественный - в желтый цвет покрасили и спокойны. В инструкции написали "Барьеры ХХХХХХ могут применяться:
- в системах контроля доступа;
- в качестве дополнительного средства защиты для автоматического отключения травмоопасного оборудования (например, пресса) при ошибках персонала".

-Гиви, докажи теорему Пифагора
- Мамой клянус!
Да я Вам-то верю, просто я тоже не вчера родился, есть вещи за которые интуитивно глаз цепляется, когда сам смотришь. Вот тут я когда увидел задался вопросом - а что является основным средством? Схемы, опять же какие-то должны быть... Никоим образом не отбираю ваш хлеб но нельзя без схем схемотехнику обсуждать :)

Неясен принцип идентификации "свой/чужой". Каким образом удается определять "чужой" потенциал?

Ахез. Вариантов много, первое что пришло на ум - контакт к чему ни подключи, все будет источником тока, значит можно сделать разные... Впрочем это догадки.

[Михайло]

-Гиви, докажи теорему Пифагора
- Мамой клянус!
Да я Вам-то верю, просто я тоже не вчера родился, есть вещи за которые интуитивно глаз цепляется, когда сам смотришь. Вот тут я когда увидел задался вопросом - а что является основным средством? Схемы, опять же какие-то должны быть... Никоим образом не отбираю ваш хлеб но нельзя без схем схемотехнику обсуждать :)

Заложили оптические барьеры ВБО-Э производства ЗАО Сенсор, г.Екатеринбург:
http://sensor-com.ru/questions/ (найдите барьер на странице и скачайте паспорт на него.)
Никакой информации о соответствии барьеров каким-либо стандартам безопасности. Только желтый цвет корпуса и указание области применения:

Барьеры ВБО могут применяться:
- в системах контроля доступа;
- в качестве дополнительного средства защиты для автоматического отключения травмоопасного оборудования (например, пресса) при ошибках персонала

[Никита]

1. В разделе "качество" лежит, к сожалению не кликабельный, скан сертификата TUV - интересно, что там.
2. "наиболее широкое применение он находит в прессовом оборудовании для решения задач техники безопасности" - т.е. опыт применения для этих целей уже есть.
Можно звонить им в ОГК и задавать вопросы.

[Михайло]

Я увидел, что это сертификат ИСО9001:2008 на разработку и производство изделий промышленной электроники.

В ОГК я должен требовать подтверждения соответствия стандарту ГОСТ Р ИСО 13849-1-2003 и соответствия категории не ниже 2?

[Никита]

В идеале - да. Вообще можно начать издалека - объяснить задачу и спросить могут ли помочь. Поинтересоваться про сертификацию... В крайнем случае - пусть те кто продает сведут с теми, кто уже ставил - тогда спросить как проблема уже решалась...
А вообще такие вопросы задают перед тем как оборудование попадет в проект.

[Михайло]

Получается, что надо убедиться в отсутствии недобросовестности у производителя? :)

[Никита]

Ну зачем так категорично. Обычное взаимовыгодное сотрудничество. Мы - вам, вы - нам.
А если еще и доведется пообщаться с теми кто уже ставил - тот же форум, только узкоспециализированный :)

[Михайло]

Блин, я тут запутался. Так как барьеры относим к категории безопасности 2 (по идее вся цепочка "барьеры-промежуточное реле-контактор" должна соответствовать категории 2). Применение дублированных систем и специализированных реле безопасности необязательно. Правильно?

Для второй категории необходимо производить регулярную проверку при включении и перед возможными аварийными ситуациями. Как обычно проверяется указанная выше "цепочка безопасности"?

Я понимаю проверку следующим образом:
1. Подаем питание на конвейер
2. Конвейер требует провести проверку барьеров
3. Намеренно перекрываем лучи каждого барьера
4. В случае нормальной работы барьеров конвейер разрешает дальнейшую работу
5. В случае если проверка не пройдена, возвращаемся к шагу 2

Может я в корне ошибаюсь?

[Никита]

Может я в корне ошибаюсь?

Речь о самодиагностике. Посмотрите импорт - 2 или 4 категория - самодиагностика барьера - обязательное условие.

Блин, я тут запутался. Так как барьеры относим к категории безопасности 2 (по идее вся цепочка "барьеры-промежуточное реле-контактор" должна соответствовать категории 2). Применение дублированных систем и специализированных реле безопасности необязательно. Правильно?

Исходя из сказанного - все компоненты (датчик безопасности->устройство безопасности->исполнительные устройства) должны уметь самодиагностироваться, как минимум при включении (для 2-й категории). Стало быть наличие этих функций у цепочки - необходимое условие. Однако реализовать можно и самостоятельно.

[Михайло]

Как примерно происходит самодиагностика?

P.S. Категория 2 еще говорит не об автоматической диагностике...

6.2.3 Категория 2
Следует применять требования категории В, использовать хорошо проверенные принципы безопасности и следующие требования.
а) Элементы систем управления категории 2, связанные с обеспечением безопасности, должны быть разработаны так, чтобы их функции проверялись системой управления машины через соответствующие интервалы. Проверку функций безопасности следует осуществлять:
- при пуске машины и до возникновения любой опасной ситуации;
- периодически в процессе работы, если оценка риска и характер работы указывают на ее необходимость.
б) Проверку можно осуществлять автоматически или вручную. Любая проверка функции(й) безопасности должна:
- разрешать работу, если не было обнаружено никаких неисправностей;
- вырабатывать выходной сигнал, который вызывает соответствующее управляющее воздействие, если неисправность обнаруживается. Когда это возможно, выходной сигнал должен обеспечивать безопасное состояние. При невозможности соблюдения безопасного состояния (например, сварка контакта в конечном устройстве коммутации) выходной сигнал должен обеспечивать предупреждение об опасности.
в) Сама проверка не должна создавать опасную ситуацию. Контролирующие устройства могут быть неотъемлемой частью или находиться отдельно от элементов, связанных с обеспечением безопасности.
г) После обнаружения неисправности безопасное состояние должно поддерживаться до ее устранения.

Примечания
1 В некоторых случаях категория 2 не применима, потому что нельзя применять проверку функции безопасности ко всем элементам, например к реле давления или датчику температуры.
2 Вообще, категория 2 реализуется с помощью электронной техники, например в предохранительных устройствах и конкретных системах управления.

Поведение системы управления категории 2 допускает, что:
- возникновение неисправности может вызывать потерю функции безопасности между проверками;
- потерю функции безопасности обнаруживают проверкой.

[Никита]

Примерно так - залипший контактор своим блок-контактом не дает включить схему.
Применительно к барьеру - при включении гаснет на некоторое время или с момента нажатия до момента отпускания кнопки сброса защиты. Электроника это отлавливает.
Про проверку вручную - может плохо смотрел, но в англоязычных документах не попадалось. Это вообще-то скорее на ППР смахивает.
Речь у врагов идет о том, что 2-я диагностируется при пуске, а дальше - будь что будет, а 4-я периодически.
Тут у соседей на СТА накопал ссылку на омрон, так там есть примеры схем. http://www.sti.com/safety/index.htm.

[Михайло]

Электроника это отлавливает.

Под электроникой можно понимать ПЛК? Ну не заставите меня покупать специальный оценочный модуль (evaluation unit) за 500-1000 баксов!..

Разве нельзя самодиагностику проводить следующим образом: снимаем питание с излучателя барьера на секунду - отслеживаем, что данное действие приводит к переключению пускателя - конечный элемент в цепочке безопасности? У меня, к сожалению, барьеры самые простые и не имеют всяких модных тестовых и активационных входов.

Эх уж эти европейские нормы!..

[Никита]

Под электроникой можно понимать ПЛК? Ну не заставите меня покупать специальный оценочный модуль (evaluation unit) за 500-1000 баксов!..

ну тот же самый 3RG7825 по идее, должен это уметь. Цена - в районе двух сотен европейских рублей, правда сименс любит указывать цены на границе германии... С другой стороны, при отсутствии разрешающего входа у барьеров....
Насчет диагностики вручную - в принципе можно, только снятие питания и перекрытие барьера - разные вещи. Как минимум надо ловить оба фронта.

Эх уж эти европейские нормы!..

А российская действительность еще хуже. Помню лица финнов, когда те увидели переносной запальник для розжига котла, состоящий из старых трусов, промоченных соляркой и намотанных на удочку..

[Михайло]

1) Почитал некоторые омроновские доки. Заинтересовала статья про световые занавесы: "Type 2 Vs. Type 4 Light Curtains" (путеводитель по IEC 61496). Блин, где достать эти стандарты?! Надо будет в бюро информации порыть! Или кто-нибудь поможет с текстом?
Типы 2 и 4 световых занавесов соответствуют ГОСТ Р ИСО 13849-1-2003?

2) Нашел у Сименса пускатели 3RT1036-1BB44-3MA0, соответствующие по безопасности SUVA и у которых блоки вспомогательных контактов несъемные (permanently mounted). Такие пускатели хорошо подходят для обеспечения надежного контроля отключения питания частотников?

3) Потребуется еще реле, отключающее питание с электромагнитов пневматики. Думаю взять контакторное реле 3RH11-31-1BB40. Такие же характеристики по безопасности, как и у пускателя (см. выше). "With permanently mounted auxiliary switch block for safety applications according to SUVA"

4) Сейчас сильно сомневаюсь: как выбирать категорию останова для аварийной остановки приводов конвейера? Я до последнего момента был уверен, что категория останова 1 (с задержкой времени) - оптимальная для нашего приложения. Обосновывал это тем, что частотник должен тормознуть конвейер, а затем отключиться питание - сократится "тормозной путь" конвейера. Такое "доказательство" годится? Примечание: предполагаю, что вероятность нахождения человека в опасной зоне и одновременно неполадки в "голове" частотника сверхнизкая.

Спасибо!