Niezawodne systemy bezpieczeństwa z przekaźnikami Guardmaster

Przekaźniki bezpieczeństwa Guardmaster GSR firmy Rockwell Automation to szybki i skuteczny sposób na budowę niezawodnych systemów bezpieczeństwa zgodnych z EN ISO 13849-1 i Dyrektywą Maszynową. Dowiedz się, jak działają, dlaczego warto je stosować zamiast zwykłych przekaźników i które modele najlepiej sprawdzą się w Twojej aplikacji.

Wprowadzenie

Istotnym elementem projektowania systemów automatyki stosowanych w maszynach jest stawianie bezpieczeństwa operatorów i wspomnianych maszyn na pierwszym miejscu. Istnieje bardzo wiele sposobów by spełniać liczne wymogi norm zharmonizowanych z obowiązującą projektantów Dyrektywą Maszynową, a jednym z nich jest stosowanie przekaźników bezpieczeństwa GSR. W niniejszym artykule wyjaśniamy:

• jaką rolę pełni przekaźnik bezpieczeństwa,
• dlaczego warto wybrać przekaźnik bezpieczeństwa zamiast zwykłego,
• jakie funkcje oferują przekaźniki GSR firmy Rockwell Automation,
• kiedy sięgnąć po prosty przekaźnik, a kiedy po rozwiązanie programowalne,
• jakie certyfikaty posiadają przekaźniki GSR,
• jak ich stosowanie upraszcza projektowanie układów bezpiecznych.

Jaka jest rola przekaźnika bezpieczeństwa?

Przekaźniki bezpieczeństwa serii Guardmaster Safety Relays (GSR) od Rockwell Automation to elementy, które analizują stan sygnałów pochodzących z urządzeń ochronnych i decydują o możliwości pracy maszyny.

Urządzenia wysyłające sygnał to np.:

• przyciski awaryjnego zatrzymania (E-STOP),
• kurtyny świetlne,
• zamki i rygle do drzwi/osłon,
• skanery obszaru,
• maty bezpieczeństwa,
• wyłączniki krańcowe,
• czujniki bezkontaktowe.

Przekaźnik bezpieczeństwa pełni funkcję bramki decydującej: czy można zezwolić na pracę maszyny, czy też należy sprowadzić maszynę do stanu bezpiecznego / wymusić bezpieczne zatrzymanie. Co istotne, dzięki dwukanałowej architekturze stosowanie przekaźnika bezpieczeństwa pozwala na stosunkowo łatwe implementowanie architektur zgodnych z rygorystyczną normą EN ISO 13849-1, co daje użytkownikowi łatwość dostosowania układu do PLr (Performance Level required) wymaganego dla danej aplikacji.

Dlaczego wybrać przekaźnik bezpieczeństwa zamiast zwykłego?

Zasadniczo nie znajdziemy w dyrektywach informacji o tym, że projektując układ bezpieczeństwa w konkretnej architekturze (mowa tu o kategorii bezpieczeństwa np. B, 1, 2, 3, 4 wg EN ISO 13849-1) należy korzystać z przekaźników bezpieczeństwa. Ich użycie przynosi jednak istotne korzyści:

• Uproszczenie projektu — projektant nie musi budować skomplikowanych układów redundancji i diagnostyki; układ jest gotowy "z pudełka".
• Ułatwienie montażu — elektryk wykonuje mniej połączeń i szybciej uruchamia układ.
• Szybsza walidacja — osoby weryfikujące poprawność systemu mogą wykorzystać gotowe dane (np. PL – Performance Level w dokumentacji przekaźnika) w narzędziach takich jak SISTEMA.
• Gwarancja jakości — przekaźniki bezpieczeństwa mają wbudowane mechanizmy testowania własnych wyjść, redundancję kanałów, monitorowanie zwarć, czasowe nadzorowanie sygnałów.

Krótko mówiąc: choć zwykły przekaźnik teoretycznie mógłby spełnić podobną funkcję, wymagałoby to bardzo złożonego i drogiego projektu.

Funkcje przekaźników GSR

Rodzina przekaźników GSR obejmuje modele:

• SI (Single Input) — monitorowanie pojedynczego dwukanałowego wejścia bezpieczeństwa.
• DI (Dual Input) — monitorowanie dwóch dwukanałowych wejść; logika AND/OR ustawiana za pomocą umieszczonego na froncie obudowy pokrętła. Możliwość kaskadowania przekaźników dzięki SWS- Single Wire Safety. Na wyjściach mamy do dyspozycji dwa bez potencjałowe zestyki przekaźnikowe.
• DIS — taki jak wersja DI ale z wyjściami półprzewodnikowymi PNP.
• CI — Podobny do SI. Wyposażony w jedno dwukanałowe wejście i trzy bez potencjałowe wyjścia przekaźnikowe.

Dodatkowe moduły: GLT (Guardlocking Timer) — monitorowanie ryglowania; możliwość sterowania odblokowaniem po upłynięciu zadanego czasu. GLP (Guardlocking Prox) — monitorowanie prędkości za pomocą czujników zbliżeniowych i sterowanie ryglem. EM — moduł rozszerzeń z wyjściami bezpieczeństwa. To nie jest przekaźnik, ale służy do rozszerzania wyjść z wyżej wymienionych przekaźników. EMD — moduł z wyjściami opóźniającymi w czasie (ON delay, OFF delay, Jog), stosowany np. do sterowania sekwencyjnego zatrzymania. Kluczowe zalety GSR: Diagnostyka zwarć między kanałami. Komunikacja Single Wire Safety (SWS) — pozwala kaskadować przekaźniki i budować systemy bezpieczeństwa w układach rozproszonych bez utraty PL. Prosta konfiguracja: logika ustawiana jednym pokrętłem z certyfikatem TÜV. Zapewniają łatwą obsługę urządzeń takich jak E-STOP, kurtyny OSSD, maty, zamki, krańcówki itp.

Moduł GLT służący do monitorowania rygla. Umożliwia odblokowanie rygla po upłynięciu zadanego czasu. Programowanie odbywa się poprzez odpowidnie ustawienie pokręteł (logika i czas)

Logika możliwa do ustawienia za pomocą jednego pokrętła

Kiedy wybrać prosty przekaźnik, a kiedy programowalny?

Rekomendacja: w typowych aplikacjach maszynowych (OEM, retrofit, małe maszyny) przekaźnik GSR jest optymalnym wyborem. W dużych systemach, złożonych liniach — warto sięgnąć po sterownik bezpieczeństwa.

Certyfikaty przekaźników

• PL e, Cat. 4 wg EN ISO 13849-1,
• SIL 3 wg IEC 62061,
• posiadają certyfikat TÜV Rheinland,
• zgodność z Dyrektywą Maszynową 2006/42/WE.

Jak przekaźnik GSR ułatwia projektowanie układów bezpiecznych?

• Pozwala w prosty sposób osiągnąć wymagany PLr zgodny z analizą ryzyka (wykorzystując diagram z EN ISO 13849-1 — np. dzięki dwukanałowej architekturze możliwe jest projektowanie układów aż do PL e.
• Eliminuje konieczność projektowania redundancji na poziomie hardware.
• Obliczenia w SISTEMA są szybsze i prostsze — producent podaje gotowe parametry PFHd i MTTFd.
• Moduły GSR z funkcją SWS umożliwiają budowę rozproszonych systemów bez potrzeby stosowania zaawansowanych sterowników.
• Gotowe funkcje czasowe eliminują konieczność stosowania zewnętrznych timerów (np. w aplikacjach zamków drzwiowych z opóźnieniem).

Parametry niezbędne do obliczeń w SISTEMA

Podsumowanie

Przekaźniki Guardmaster GSR to świetne narzędzie dla każdego automatyka, elektryka czy integratora, który:

• projektuje niewielkie systemy bezpieczeństwa,
• chce uprościć proces konfiguracji i walidacji,
• oczekuje gotowego do użycia, zgodnego z normami rozwiązania.

Przy coraz większych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa maszyn — inwestycja w przekaźnik bezpieczeństwa to nie tylko kwestia zgodności, ale również wygody i oszczędności czasu.

Zapraszamy do kontaktu z Elmark Automatyka — codziennie doradzamy, które rozwiązanie GSR będzie optymalne dla Twojej aplikacji.

Sprawdź też:

• Sterowniki bezpieczeństwa Rockwell CR30 - gdy potrzebujesz rozbudowanych funkcji i elastycznej konfiguracji.
• E-stop: realizacja funkcji bezpieczeństwa z użyciem przekaźnika GSR SI
• Oferta przekaźników bezpieczeństwa Guardmaster - pełna gama modeli GSR dostępnych w Elmark Automatyka.
• Akcesoria i komponenty do systemów bezpieczeństwa - kurtyny, zamki, czujniki i inne elementy wspierające budowę bezpiecznych maszyn.