SMC. Expertise – Passion – Automation
Paweł Broda
Przy obecnym tempie rozwoju technologii, będąc właściwie u progu czwartej rewolucji przemysłowej, należy pamiętać, że maszyny powinny być nie tylko wysokowydajne i energooszczędne, ale przede wszystkim bezpieczne.
Postęp technologiczny nie ominął także rozwiązań pneumatycznych dedykowanych bezpieczeństwu maszyn, a światowi liderzy branży, jak SMC, angażują olbrzymi budżet i swoje doświadczenie, aby oferować wciąż nowe środki redukcji ryzyka związanego z pracą siłowników.
SMC to japoński producent pneumatyki przemysłowej, skupiający się nie tylko na rozwiązaniach kompaktowych i energooszczędnych, ale także słynący z ponadprzeciętnej niezawodności, której nie sposób przecenić kiedy poszukuje się rozwiązania dla poprawy bezpieczeństwa swojej maszyny.
Zakładając, w dużym uproszczeniu, że umowną granicą bezpieczeństwa jest siła 75 N, to każdy siłownik powyżej średnicy tłoka ∅12 mm przy ciśnieniu 0,4 MPa stanowi już poważne zagrożenie, którego lepiej nie przeoczyć podczas przeprowadzania oceny ryzyka wg normy ISO 12100.
Wiele osób uważa, że jedyne na co należy zwrócić uwagę podczas realizacji funkcji bezpieczeństwa maszyny pneumatycznej, to aby podczas zatrzymania awaryjnego zostało zrzucone ciśnienie z głównego zasilania. Oczywiście jest to najłatwiejszy sposób na rozładowanie energii, ale należy pamiętać, że np. siłowniki pracujące w pionie mogą generować nowe zagrożenia związane z ich grawitacyjnym opadaniem.
Samoczynny i nieprzewidywalny ruch napędów jest sprzeczny z założeniami Dyrektywy Maszynowej i zasadniczych wymogów bezpieczeństwa.
Siłownik pneumatyczny pracujący w pionie można zabezpieczyć przed opadaniem na kilka sposobów. Jednym z rozwiązań jest skorzystanie z modułu hamulca, który zatrzyma siłownik w sytuacji zaniku ciśnienia sterującego. Należy przy tym zwrócić uwagę, czy hamulec taki został zwalidowany przez jego producenta do odpowiedniego sposobu zatrzymania. Rozróżnia się zatrzymanie statyczne oraz dynamiczne. Zatrzymanie statyczne wymaga wstępnego zatrzymania siłownika, np. zaworem 5/3 w odciętym lub zaworami zwrotnymi sterowanymi np. serii ASP. Zatrzymanie dynamiczne, to zatrzymywanie siłownika także podczas jego ruchu przy użyciu samego hamulca, taką walidację zgodną z normą ISO 13849-2 posiadają siłowniki serii C96N-X3075. Hamulce pneumatyczne są rozwiązaniem, którego nie spotkamy w napędach innych niż liniowe, dlatego dopuszcza się także zatrzymywanie napędów np. za pomocą samych zaworów zwrotnych sterowanych, których działanie polega na zamknięciu ciśnienia wewnątrz komór siłownika, sprawiając, że taki napęd także zatrzyma się w miejscu pod warunkiem braku wewnętrznych przecieków.
Poza wyborem sposobu zatrzymania pozostaje problem doboru pokrycia diagnostycznego dla pneumatycznej funkcji bezpieczeństwa w kategoriach 2 do 4 wg ISO 13849-1. Jest to szczególnie kłopotliwe w komponentach nie wykorzystujących prądu elektrycznego, jak np. zawory zwrotne sterowane. SMC opracowało pierwszy zawór zwrotny sterowany wyposażony w element monitorujący serii XT34, pozwalający osiągnąć najwyższy poziom pokrycia diagnostycznego DC = 99%, co będzie szczególnie ważne przy realizowaniu zatrzymania w PL d i e.
SMC w odpowiedzi na potrzeby Klientów opracowało i udostępniło pierwszy na świecie konfigurator pneumatycznych funkcji bezpieczeństwa – PneuSAFE, dostępny na stronie www.smc.pl. Narzędzie to podpowiada jak zrealizować 12 podstawowych funkcji bezpieczeństwa z wykorzystaniem pneumatyki, zarówno w sposób jedno- jak i dwukanałowy, pozwalając jednocześnie wygenerować schemat pneumatyczny w środowisku PneuDraw.
Autor: Paweł Broda – Field Application Senior Engineer – machinery safety specialist
SMC Industrial Automation Polska Sp. z o.o.
ul. Stefana Batorego 10 A
Pass, 05-870 Błonie
tel. 22 344 40 00
e-mail: office@smc.pl
www.smc.pl
