Oöverträffad

Säkra styrenheter för säkerhetsbromsar minimerar risker och behovet av underhåll

Fig.: ROBA-SBCplus protyp för bromsstyrning, som inspekterats av TÜV, kan driftsättas upp till prestandanivå PLe och säkerhetsintegritetsnivå (SIL) 3.

Mayr Power Transmission presenterar en ny pålitlig bromsstyrning för sin beprövade "ROBA-stop" tillverkningsserie för säkerhetsbromsar. "ROBA-SBCplus" bromsstyrning, som utvecklats tillsammans med säkerhetsexperterna Pilz, är i varje avseende tekniskt överlägset när det gäller säkerhetskontaktorkretsar. Prototypmodulen som inspekterats av TÜV (tekniskt inspektorat) kan driftsättas upp till den högsta prestandanivån PLe och SIL 3.

För att göra det möjligt för säkerhetsbromsar att medverka till att riskerna minskas i maskiner och system kräver de en tillförlitlig styrning. Exempelvis rankas vertikala axlar som några av de speciellt farliga maskindelar som kan skada människor allvarligt. En liknande potentiell fara uppkommer från plattformsutrustning, om personal utför arbete under upphängda laster. För att skydda människor från alla faror i sådana situationer måste först de återstående funktionella riskerna, i enlighet med säkerhetsstandarden DIN EN ISO 13849-1 uppskattas, och därefter måste lämpliga åtgärder vidtas för att minska riskerna. Som mekanisk komponent faller bromsen under kategorin för funktionell säkerhet i enlighet med denna standard.

Säkerhetselementens funktion

Säkerhetsbromsarna från Mayr Power Transmission fungerar enligt "felsäkerhets"-principen och är stängda i ett strömlöst tillstånd. Bromsstyrningen har till uppgift att säkert avbryta strömmen i magnetspolen när bromsen kopplas ifrån. Bromsstyrningsmodulen fungerar med hjälp av slitagefria elektroniska halvledare, och uppnår därför praktiskt taget obegränsad omkopplingsfrekvens och pålitlighet i omkopplingar. Prototypmodulen, som inspekterats av TÜV Süd, har en pålitlig invändig konstruktion och kan driftsättas upp till prestandanivå PLe och säkerhetsintegritetsnivå (SIL) 3.

Den felsäkra invändiga konstruktionen av styrenheten omfattar bl.a. de interna diagnostikkontrollerna för kortslutning, kortslutning till jord och linjeavbrott samt tillförlitlig överexcitation för att frigöra bromsen och koppla om till en minskad hållspänning med en öppen broms. Många andra säkerhetsfunktioner möjliggör en omfattande feldiagnos: som en följd övervakas utspänningen för bromsen. En överdrivet hög spänning på bromsen vid frånkoppling kan på ett farligt sätt förlänga frånkopplingstiden, om detta t.ex. medför att de vertikala axlarna ger efter på ett otillåtet sätt. Övervakningen av omkopplingstiderna, som påverkar bromsavståndet, är därför ytterligare en väsentlig komponent i den integrerade feldiagnosen.

Signalutvärderingen av frigörningskontrollen, med rimlighetskontroll, gör det möjligt att övervaka bromsomkopplingsstatus. Genom att använda övervakningen för omkopplingsstatus kan drivenheten på ett tillförlitligt sätt förhindras att röra sig mot en stängd broms. Krypfel, som ökande slitage, vilka påverkar omkopplingstiderna, kan upptäckas på detta sätt. Bromsstyrningsmodulens utsignaler, med avseende på bromsens omkopplingsstatus och felmeddelandena, måste övervakas via en säker PLC-ingång. Detta är normalt redan en integrerad komponent i maskinens överordnade säkerhetskontroller.

Fördelar framför kontaktorkretsar

Den tekniska fördelen med bromsstyrningsmodulen i jämförelse med säkerhetskontaktorkretsar är flera: Tack vare elektroniska slitagefria halvledarkontakter är den betydligt pålitligare och säkrare, och behöver inte lika komplex maskinvara. Modulen ersätter en snabb likriktare med en spänningsomkopplare, ett säkerhetsrelä, två kontaktorer med spegelkontakter och ett gnistskydd. Den minskade storleken för dessa funktionella komponenter sparar utrymme i styrskåpet. Detta har skett genom minskad ledningsdragning och minskade storlekskrav på konstruktionen. De största besparingarna kan göras om modulens prestandakapacitet utnyttjas fullt ut och två bromsar samtidigt styrs på ett tillförlitligt sätt. Bromsar med en nominell ström på 5 A kan anslutas, och de två bromsarna behöver inte vara konstruerade på samma sätt.

Tack vare det stora antalet integrerade säkerhetsfunktioner kan modulerna anpassas mycket enkelt och snabbt via inmatningen av parametrar till respektive broms och till kraven för respektive system. De parametriseras individuellt för varje broms, exempelvis för att bestämma tillkopplingsspänningen, överexcitationstiden, hållspänningen eller typen av frånkoppling. Den insats som krävdes för programmering och validering vid omkoppling med kontaktorer behövs inte längre genom att dessa pålitliga bromsstyrningsenheter används.

Om en inspänning på 24 till 48 VI är tillgänglig på strömkretsen kan ROBA-SCBplus användas i de mest skiftande säkerhetskritiska tillämpningar tack vare möjligheten att enkelt ställa in parametrar.

  Mer information…