News PC News from the world of digital technologies
Při provozu výrobního stroje může být potřeba zajistit, aby se jeho pohyblivá část nacházela v určité poloze, případně aby se zařízení nespustilo v okamžiku, kdy je otevřený kryt nebo nejsou splněny jiné podmínky. Nestačí přitom pouze mechanicky omezit pohyb. Systém musí také spolehlivě rozpoznat změnu stavu a správně na ni reagovat. Jedním z prvků, který může takovou informaci poskytovat, je koncový spínač.
Koncový spínač však není izolovanou součástí bezpečnostního systému. V závislosti na konkrétním řešení může být propojen s vyhodnocovacím modulem nebo relé, které kontroluje stav vstupního obvodu a podle něj řídí další část zařízení. U komponentů značky Wieland se lze setkat jak s prvky bezpečnostní techniky, tak s dalšími komponenty pro průmyslovou automatizaci.
Co koncový spínač skutečně sleduje
Princip koncového spínače je poměrně jednoduchý. Mechanický pohyb určité části zařízení způsobí sepnutí nebo rozepnutí elektrického kontaktu. Spínač tak může například signalizovat dosažení koncové polohy, otevření krytu nebo pohyb určité mechanické části. Elektrický signál se následně předává do další části řídicího či bezpečnostního obvodu.
Je ale důležité rozlišovat mezi běžným snímáním polohy a bezpečnostní funkcí. Samotná přítomnost koncového spínače ještě automaticky neznamená, že jde o bezpečnostní prvek. Při návrhu konkrétního stroje je nutné posoudit konstrukci spínače, způsob jeho zapojení, požadovanou bezpečnostní funkci a vlastnosti celého obvodu.
Proč samotné sepnutí kontaktu nestačí
Představme si například stroj, u kterého otevření ochranného krytu znamená riziko kontaktu obsluhy s pohybující se částí. Spínač může zaznamenat otevření krytu, ale bezpečnostní funkce tím nekončí. Informace musí být dále vyhodnocena a systém musí zajistit požadovanou reakci, například zastavení nebo zabránění spuštění nebezpečného pohybu.
K tomu může sloužit bezpečnostní relé. Jeho úkolem není pouze přepnout kontakt jako u běžného relé, ale podle konkrétního typu vyhodnocovat bezpečnostní vstupy a řídit příslušné výstupy. U bezpečnostních relé Wieland jsou podle konkrétního provedení podporovány například obvody nouzového vypnutí nebo sledování polohových spínačů.
Jak vzniká bezpečnostní řetězec
Bezpečnostní obvod lze zjednodušeně chápat jako několik vzájemně navazujících částí. Snímací prvek zjišťuje stav, vyhodnocovací část jej kontroluje a výstupní část provádí požadovanou reakci. Pokud například spínač zjistí otevření krytu, bezpečnostní relé může podle svého zapojení vyhodnotit tento stav a ovlivnit řízení stroje.
U konkrétních bezpečnostních relé se přitom mohou lišit například počet výstupů, způsob vyhodnocení vstupů nebo možnosti zpětné vazby. Některá provedení mají dvoukanálové vyhodnocení vstupů a jsou určena také pro sledování polohových spínačů. Výběr proto nelze založit pouze na názvu komponentu, ale musí vycházet z požadavků konkrétní bezpečnostní funkce.
Na čem závisí správné fungování systému
Při návrhu bezpečnostního obvodu je nejdříve potřeba určit, jaké nebezpečí má systém rozpoznat a jakou reakci má vyvolat. Teprve potom lze řešit vhodné snímání, vyhodnocení signálu a způsob ovládání navazujících zařízení. Jednotlivé komponenty musí být navzájem kompatibilní a jejich zapojení musí odpovídat požadované bezpečnostní funkci.
V praxi je proto vhodné posuzovat především:
- co má spínač sledovat a jakým pohybem bude ovládán,
- zda má pouze signalizační, nebo bezpečnostní význam,
- jak má systém reagovat při rozpojení obvodu,
- jak bude řešeno vyhodnocení signálu,
zda použité komponenty odpovídají požadavkům celého stroje.
Bezpečnostní funkci tedy nelze posuzovat podle jediného komponentu. Koncový spínač, bezpečnostní relé, navazující řízení i ovládané zařízení musí tvořit funkční celek. Právě způsob jejich vzájemného propojení rozhoduje o tom, zda systém skutečně provede požadovanou reakci při změně sledovaného stavu.
O autorovi
Petr Kučava je senior copywriter a komunikační specialista se zaměřením na technická, produktová a vysvětlující témata. Dlouhodobě spolupracuje s odbornými konzultanty a převádí složitá témata do srozumitelné podoby.
