Przegląd kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa

 

przegląd kurtyn świetlnych dla systemów bezpieczeństwaNowoczesne rozwiązania technologiczne związane ze wkroczeniem przemysłu w erę INDUSTRY 4.0. odznaczają się nie tylko automatyzacją i synchronizacją procesów zachodzących na linii produkcyjnej czy bieżącym, zdalnym dostępem do kluczowych parametrów, które bezpośrednio przekładają się na rentowność całego przedsiębiorstwa. Pozytywnej zmianie ulega też sposób, w jaki ubezpiecza się operatorów maszyn i innych pracowników znajdujących się na terenie zakładu. Zaawansowane systemy działają przy wykorzystaniu różnorodnych procesów fizycznych. W niniejszym wpisie mogą się Państwo zapoznać z przeglądem kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa opartych na zjawisku optoelektronicznym.

Kurtyny świetlne a bariery mechaniczne

Najważniejszą funkcją, która uwydatnia się podczas przeglądu i weryfikacji poszczególnych kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa, jest ochrona osób pracujących w pobliżu niebezpiecznych części maszyn. Zasadniczo spełniają one to samo zadanie, co osłony mechaniczne, jednak sam sposób działania jest praktyczniejszy. W momencie, gdy pracownik wkracza w strefę zagrożenia, kurtyna przesyła sygnał do układu sterowniczego maszyny, który jest odpowiedzialny za reakcję pozwalająca na usunięcie bądź zminimalizowanie zagrożenia. Podstawowa różnica opiera się na wykorzystaniu zjawiska optoelektrycznego, tzn. przecięcia wiązek światła emitowanych przez urządzenie. Podczas gdy bariera mechaniczna tworzy fizyczną blokadę dostępu, wiązki skanują przestrzeń z określoną częstotliwością i zasięgiem, tworząc w ten sposób kurtynę świetlną". Zastosowanie tego rozwiązania przekłada się na poprawę ergonomii i komfortu pracy, dzięki oszczędności czasu wynikającej z braku potrzeby obsługi zasłony fizycznej.

Podstawowa klasyfikacja kurtyn świetlnych

Przegląd kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa warto zacząć od dwóch zasadniczych podziałów. Bariery można rozróżnić zarówno ze względu na zakres, jak i tryb działania.

Pierwsza kategoryzacja nie opiera się na różnicach technologicznych, a raczej na innej skali, w jakiej jest ona wykorzystywana:

  • typu POCzwykle umieszczone tuż obok maszyny; obejmują swoim zakresem nieduży obszar, a ich głównym zadaniem jest ochrona części ciała operatora,
  • typu PAC  tworzą wokół maszyny wygrodzoną sferę, która służy ochronie całego ciała.

Natomiast druga dotyczy poziomu ryzyka oraz stopnia zaawansowania:

  • typu 2 – emitują kilka promieni świetlnych i bardzo dobrze sprawują się przy niewielkim stopniu ryzyka, które w najgorszym wypadku może oznaczać powierzchowne uszkodzenia ciała; charakteryzują się okresowym trybem sprawdzania obwodów; oznacza to, że pomiędzy jednym i drugim testem zakłócenia oraz błędy nie są wykrywane automatycznie,
  • typu 4 – znaczniej bardziej rozbudowana wersja typu 2; zaawansowane oprogramowanie i nawet kilkadziesiąt emitowanych promieni przekładają się na automatyczne, powtarzalne testowanie krzyżowe wszystkich obwodów w poszukiwaniu zakłóceń i błędów; natychmiastowo wykrywa nieprawidłowości, zmuszając maszynę do reakcji, np. przerywając obwód zasilania.

Najważniejsze parametry

Najogólniej ujmując budowę i zasadę działania omawianego systemu zabezpieczeń, składają się one z trzech części – nadajnika, odbiornika i obszaru działania. Nadajnik emituje wiązki światła pod czerwonego o określonej częstotliwości. Tylko wiązki tego typu odbierane są przez odbiornik, dzięki czemu zostaje wyeliminowane ryzyko zakłócenia pracy systemu przez inne urządzenia. Natomiast chroniona przestrzeń, nosi nazwę strefy ochronnej – jej przekroczenie kończy się natychmiastową reakcją maszyny (niektóre wersje charakteryzują się dodatkowym zakresem działania, który obejmuje tzw. strefę ostrzegawczą, sprawdzającą się przy stanowiskach, w których może często dochodzić do krótkotrwałego naruszenia strzeżonego miejsca - nie kończy się ono wyłączeniem, a jedynie ostrzeżeniem pracownika).

Jednak gdy przyjrzeć się bliżej, na pracę wpływa wiele parametrów, które należy uwzględnić przy wyborze konkretnej aplikacji. Warto mieć to na uwadze już w trakcie przeglądu kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa.

PARAMETRY TECHNOLOGICZNE:

  • rozdzielczość – przekłada się na zdolność wykrywania zagrożeń; parametrem tym określa się wartość graniczną, przy której obowiązuje pełna funkcjonalność i przekłada się na minimalny rozmiar, jaki może mieć wykrywany obiekt; wyznaczana jest przez producentów na podstawie faktycznej odległości pomiędzy promieniami – zazwyczaj wynosi 14 mm,
  • pole i zasięg pola widzenia – związana jest EEA (skutecznego kąta przesłony), a także polem widzenia nadajnika i odbiornika i oznacza rozmiar obszaru, który objęty jest poprawnym działaniem; w tym kontekście warto wspomnieć o zjawisku zwarcia optycznego; w momencie, gdy bardzo mocno odbijająca powierzchnia zostanie objęta polem widzenia, może spowodować odchylenie jednej z wiązek, co może w negatywny sposób wpłynąć na wykrywanie obiektów; bariery typu 2 są bardziej narażone na ten rodzaj dysfunkcji, ponieważ ich kąt EEA wynosi 5 stopni (EEA typu 4 to 2,5 stopnia); natomiast zasięg określa maksymalną dopuszczalną odległość między odbiornikiem i nadajnikiem; większość dostępnych na rynku modeli dysponuje zasięgiem na poziomie 7 metrów, jednak w produkcji znajdują się modele o zasięgu nawet 15 metrów,
  • czas reakcji – jest to okres, który musi minąć od momentu przecięcia wiązki światła to momentu, w którym sygnał dotrze do sterownika i wywoła pożądaną reakcję,
  • klasa bezpieczeństwa – opisywany powyżej podział na typ 2 lub typ 4.

PARAMETRY TECHNICZNE:

  • liczba promieni – czynnik definiujący typologię linii produktowej; w zastosowaniu można znaleźć modele jedno- i wielowiązkowe; liczba bezpośrednio przekłada się na wielkość wykrywanych obiektów, łącząc się z rozdzielczością (modele jednowiązkowe przeznaczone są jedynie do wykrywania gabarytów i znajdują się blisko stref zagrożenia),
  • zakres temperatury pracy – określa przedział temperaturowy, w którym dostępne są wszystkie funkcje; zwykle jest to 0-55ºC, jednak można spotkać się z modelami przeznaczonymi do pracy w temperaturach ujemnych,
  • praca cykliczna – umożliwia zsynchronizowanie pracy układu zabezpieczenie-maszyna (tylko pracująca maszyna jest potencjalnie groźna); doskonałe rozwiązanie, kiedy nie jest wymagany tryb pracy ciągłej, a także, gdy operator musi pojawiać się w strefie ryzyka w trakcie bezczynności maszyny,
  • zasilanie – w większości modeli najczęściej spotykane jest napięcie 24 V DC, chociaż dostępne są również wersje pracujące na napięciu 230 V AC oraz 110 V AC.

W zależności od modelu, kurtyny mogą być wyposażone w dodatkową funkcjonalność dopasowaną do charakteru danego zakładu. Jedną z nich jest multiskanning – stanowiący remedium na trudne warunki pracy, w których panuje duży ruch i występuje towarzystwo urządzeń elektronicznych o podobnej technice działania, a co za tym idzie, istnieje duże ryzyko wystąpienia zakłóceń. Multiskanning umożliwia wielokrotne dokonanie odczytów w danym okresie, dzięki czemu z bardzo dużym prawdopodobieństwem można wykluczyć błędy.

 

Inną przydatną funkcją jest muting – inaczej przesłanianie, wyciszanie, zawieszanie działania. Pozwala na przejście przez strefę ochroną wyznaczonego obiektu bez wywołania reakcji. Programowanie opiera się na wymiarach i kolejności pojawiania się kolejnych części obiektu w polu zasięgu. Z mutingiem bardzo często występuje także funkcja blanking. Dzięki niej możliwe jest wyłączenie wybranych wiązek: odpowiada potrzebom związanym z niewymiarowymi podzespołami niektórych maszyn.

Następny krok – cisc.com.pl!

Na podstawie powyższego przeglądu kurtyn świetlnych do systemów bezpieczeństwa można zorientować się, z jak zaawansowanym urządzeniem mamy do czynienia. Jasnym jest również, że na rynku dostępna jest bogata i rozbudowana oferta. W zależności od funkcjonalności, opcji dodatkowych, możliwości programowania zasięgu czy środowiska pracy, poszczególne urządzenia różnią się znacznie pod względem finansowym. Najbardziej podstawowe modele to koszt rzędu 2 tys. złotych, podczas gdy topowe rozwiązania wiążą się z wydatkiem sięgającym nawet 20 tys. złotych. 

 

Decydując się na usługi Centrum Inżynieryjnego CISC, możecie Państwo liczyć na pomoc w wyborze optymalnego rozwiązania, a także profesjonalnej asysty na każdym etapie procesu – od koncepcji projektowych, przez prace montażowe i regulacyjne aż do pierwszego uruchomienia.