A standard biztonsági relékhez viszonyítva a programozható biztonsági vezérlők a konfigurálható biztonsági bemeneteiknek és kimeneteiknek köszönhetően nagyobb rugalmasságot kínálnak a gépgyártóknak, ezért az utóbbi években egyre népszerűbbekké váltak. Ahogy a neve is mutatja, a vezérlő biztonsági funkcióit szoftveresen, programozva kell megvalósítani. Gyakori téma azonban, hogy a konfiguráció és a beállítás bonyolult és időigényes lehet, ami az érzékelhető előnyök ellen hat.A moduláris biztonsági relékoncepció könnyen és biztonságosan bővíthető, de nem igényel programozást, ezért valóban költségtakarékos alternatívát jelent a gépgyártók számára

Ismertető

A kezelők és a karbantartó személyzet védelme érdekében a mai gépek rendszerint számos biztonsági berendezéssel rendelkeznek; a klasszikus vészleállítótól a biztonsági ajtókapcsolókon át a biztonsági fénysorompókig vagy lézeres letapogatókig, amelyek úgy konfigurálhatók, hogy ellenőrzés alatt tarthassák a gép hozzáférési pontjait. Tipikusan minden érzékelőt egy biztonsági relé felügyel, amely a vezérlőszekrényben található és kizárólagosan az illető biztonsági funkcióhoz van rendelve. A számos különböző biztonsági funkcióval rendelkező közepes és nagy bonyolultságú gépek esetében nagyszámú biztonsági kapcsolóra lehet szükség. Ez jelentősen csökkenti a vezérlőszekrényben a más eszközök rendelkezésére álló hely méretét.
Ha több érintkezőre van szükség, akkor az elsődleges biztonsági reléhez úgynevezett bővítőmodul csatlakoztatható. Ennek megvalósítására az érintkezőmodult a relében található redundáns NO (alaphelyzetben nyitott) érintkezőkkel vezérlik, amelyek így más vezérlési feladatokra már nem használhatók. A bővítőmodul biztonságos kapcsolásának garantálására az NC (alaphelyzetben zárt) érintkező jelét a relé újraindító áramkörébe is vissza kell olvasni. Ha nem fordítanak kellő figyelmet az áramkör ezen, biztonsági szempontból kritikus részének bekötésére, akkor előfordulhat, hogy nem kerülnek felismerésre az olyan hibák, mint pl. az összeragadt érintkezők a bővítőmodulban. Az ilyen hibák eszkalációja a biztonsági funkció részleges vagy teljes kieséséhez vezethet.

Az egyszerűsített és hibamentes vezetékezési koncepció
A probléma megoldása és a biztonság szempontjából kritikus, a biztonsági áramkört befolyásoló problémák visszaszorítása érdekében a koncepciónak lehetővé kell tennie az érintkezők nagy teljesítményű, hibamentes és automatikus csatlakoztatását. A moduláris PSR-TBUS biztonsági reléprogram megoldja ezt a feladatot.
A PSR-TBUS-koncepció olyan csatlakozót tartalmaz, amely beleillik a vezérlőszekrényben levő szerelősínbe. A PCB biztonsági relé mechanikusan, a relé házának hátoldalában levő nyíláson keresztül csatlakozik a PSR-TBUS-csatlakozóhoz. A csatlakozók kialakítása olyan, hogy tökéletesen illeszkednek egymáshoz, és mechanikai összekötő hidat képeznek a relék között. A biztonsági alkalmazás létrehozásához a felhasználónak mindössze egy csatlakozót kell felszerelnie a sínre, csatlakoztatnia kell ehhez a masterrelét, majd a segédérintkezőket és bővítőegységeket. Így a biztonsági jelek csatlakoztatása a bővítőérintkezők külső vezetékezése helyett a relék egyszerű összenyomásával valósul meg.
A külső szalagkábelekkel megvalósított hagyományos relécsatlakoztatáshoz képest a PSR-TBUS számos alapvető előnyt kínál a biztonsági áramkörön belüli nagyobb integritás érdekében. Egyrészt a csatlakozók teljesen láthatatlanok, ezért nem manipulálhatók. A csatlakozók kioldásával és újra-csatlakoztatásával sem sérül a csatlakozás integritása. Másrészt durvább gépi környezetben a PSR-TBUS jobban ellenáll az olyan vibrációknak, amelyek képesek kilazítani a külső csatlakozókat. Végül, mivel a biztonsági jeleket illetően nincs szükség külső vezetékezésre, és a relék szerelése egyszerű „pattintással" történik, a gép biztonsági áramköreinek szerelése és beállítása lényegesen kevesebb időt igényel. A szükséges áramkörök típusától és számától függően az időmegtakarítás akár 50% is lehet a hagyományos biztonsági érintkezőkhöz képest.

Egyetlen univerzális masterrelé összetett alkalmazásokhoz
A biztonsági vezérlési koncepció megvalósítása a master-slave elven történik. A masterrelé egy kisméretű univerzális kapcsolóegység, amely mindössze 22,5 mm széles, és képes számos különböző biztonsági érzékelő jelének egyidejű monitorozására. Egycsatornás áramköröket tartalmaz a vészleállítások vagy a gép más részeitől érkező jelek monitorozására. Hasonló módon kétcsatornás alkalmazások is csatlakoztathatók két NC-érintkezőt vagy NC/NO-érintkezők kombinációját tartalmazó érzékelők, pl. kódolt mágneskapcsolók biztonságos monitorozására. A masterrelé a biztonsági fényfüggönyökkel is kompatibilis. Az ilyen alkalmazásokban a 24 V_DC OSSD (output signal switching device = kimenőjelet kapcsoló eszköz) kimenetek közvetlenül a relémodul bemeneteire csatlakoznak, amely relémodul a fénysorompó megszakadása esetén kikapcsol.
A master relémodul, és ezáltal a teljes biztonsági áramkör manuálisan aktiválható az újraindító kapcsolóval, illetve egyszerű átkötőhíddal automatikus indulásra is konfigurálható. Terhelések kapcsolására két potenciálfüggetlen, maximum 6 A kapcsolására képes érintkezőt tartalmaz. Az egység rendelkezik egy félvezetős NC-kimenettel is, amely programozható logikai vezérlőbe (PLC) vagy más felügyeleti vezérlőstruktúrába tudja beolvasni a kapcsolási állapotot. A felépítésnek és a beépített jellemzőknek köszönhetően a sokoldalú master biztonsági relé számos biztonsági alkalmazásra megfelel egészen az EN 954-1 4. kategória és az EN ISO 13849-1 4. kategória, PLe követelményéig.
A gépgyártók gyakori igénye, hogy a különböző védőajtó-funkciókat egyetlen, központi biztonsági relé monitorozza, amely diagnosztikai lehetőséget is biztosít az ajtópozícióval kapcsolatban. A biztonsági érzékelő működtető vezérlődobozzal (safe sensor actuator control boksz = SACB) kombinált master biztonsági relé széles körű diagnosztikai képességekkel rendelkező, egyszerű csatlakozási megoldást kínál. A sárga SACB-egység zárt, vízálló, és M12 csatlakozókkal rendelkezik maximum négy, NO/NC-érintkezőkombinációval ellátott mágneses érzékelőhöz. A jelek belső leválasztással rendelkeznek, valamint minden jelág csatlakoztatott (NO az NO-ra, és NC az NC-re). Az egység 24 V DC kimenőjelet szolgáltat, amely jelzi a kapcsoló állapotát és beolvasható a PLC-be vagy más gépvezérlő rendszerbe. A biztonsági vonatkozású jeleket a master biztonsági relé dolgozza fel, így a négy mágneses kapcsolóhoz elegendő egy masterrelé.

Moduláris bővítés
Ha a biztonsági alkalmazás kettőnél több biztonsági érintkezőt igényel, akkor a masterreléhez egyszerű vagy többszörös bővítőmodulok csatlakoztathatók a PSR-TBUS-csatlakozókon keresztül. Maga a PSR-TBUS-csatlakozó öt beépített érintkezőt tartalmaz a biztonsági vonatkozású jelek egységek közötti vezetékezésének lehetővé tételéhez. Ezek a tápfeszültség (A1 és A2), egy kapcsolt biztonsági potenciál és a bővítőmoduloktól jövő visszacsatoló hurok érintkezői. A visszacsatoló hurok zárása egy végérintkezővel történik, amely az alkalmazás legutolsó egysége alatt található. Kialakításának köszönhetően a végérintkező azt is biztosítja, hogy ne jöhessen létre elektromos kapcsolat a különböző biztonsági alkalmazások között. Mivel a PSR-TBUS-csatlakozók teljesen kiváltják a külső kábelekkel történő hagyományos vezetékezési módot, az alkalmazások összeállításához szükséges munka és a hibaforrások száma is jelentősen csökken. A PSR-TBUS csatlakozási koncepció további előnye, hogy nem foglal el kapcsolóérintkezőt a mastermodulban; ez nagyobb rugalmasságot jelent a hagyományos módszerrel szemben. Azt is figyelembe kell venni, hogy a kevesebb külső vezetékezés egyszerűsíti a gép vezetékezési rajzát és dokumentációját, elősegítve ezzel a projektre fordított teljes idő csökkenését.

A bővítőfunkciók választéka
A biztonsági funkciók kiterjesztéséhez két bővítőmodul áll rendelkezésre. Mindkét egység ugyanolyan kompakt kialakítású, mint a mastermodul, és szintén 22,5 mm széles házban helyezkednek el. Mindegyik egység négy redundáns NO-érintkezővel és egy NC-érintkezővel rendelkezik, és késleltetett vagy késleltetés nélküli érintkezőkkel szállítható. A PSR-URM normál, míg a PSR-URD késleltetett érintkezőkkel rendelkezik, ez utóbbiak esetében a kikapcsolás késleltetése potenciométerrel maximum 30 másodpercre állítható. A relé manipulálásának megelőzésére és a biztonsági funkció integritásának biztosítására a potenciométer felett címke található.

Rugós ikercsatlakozók
A moduláris relécsalád dugaszolható csavaros vagy rugós csatlakozókkal áll rendelkezésre. A rugós ikercsatlakozók különösen alkalmasak maximum 1,5 mm² keresztmetszetű jelvezetékek bekötésére. Az érvéghüvellyel ellátott hajlékony vezetékek szerszám nélkül közvetlenül dugaszolhatók és rögzíthetők a csatlakozóban. A csatlakozó a felső oldalán behelyezett csavarhúzóval nyitható. A csavarhúzó az illető vezeték eltávolításáig vagy cseréjéig a helyén marad, ami leegyszerűsíti a vezetékezés átalakítását. A csatlakozók kis műanyag áthidalók segítségével gyárilag kódoltak, a nem megfelelő aljzatba való behelyezésük lehetetlen. Ez egyszerű és hibamentes szerelést tesz lehetővé, illetve az egység a szervizmunkák során gyorsan cserélhető.

Összegzés
A moduláris PSR-TBUS biztonsági rendszer gazdaságos alternatívát kínál a programozható biztonsági vezérlőkkel szemben, amelyek programozása és beállítása gyakran nehézkes és időigényes. A koncepció magját képező és több hagyományos, sokkal több helyet foglaló relét kiváltó, gyorsan és könnyen bővíthető univerzális masterrelé több különböző biztonsági érzékelő monitorozására képes.
A helytakarékos kialakítás csökkenti a raktározandó egységek számát és a vezérlőszekrénybeli helyszükségletet is. A vezetékezési rajz leegyszerűsödésével együtt, amely hatékonyan csökkenti a projektek végrehajtásához és befejezéséhez szükséges időt, a koncepció számos érzékelhető költségtakarékossági előnnyel jár. Az egység cseréje esetén (ennek bekövetkezése nem valószínű) a megfelelő modul azonnal rendelkezésre áll, gyorsan és biztonságosan kicserélhető. A legfontosabb, hogy az innovatív PSR-TBUS-csatlakozókkal megvalósított robusztus keresztvezetékezési koncepció teljes jelvisszacsatoló hurkot biztosít, így a biztonsági funkció nem befolyásolható és mindig sértetlen marad.

További információ