Mer information om säkerhetsrelä

Transkript

1 Säkerhet Säkerhetsmoduler Allmän information Mer information om säkerhetsrelä Allmän information Vad är ett säkerhetsrelä? Ett säkerhetsrelä är avsett att på ett tillförlitligt sätt övervaka signalerna från säkerhetsanordningar vid alla tidpunkter och slå ifrån snabbt i en nödsituation. Säkerhetsreläer är utformade för att ge en bekväm och ekonomisk lösning för att införliva pålitlig kontroll i en säkerhetskrets. Strömmen till maskinens primära styrsystem ansluts via de säkra utgångskontakterna. Utgångskontakterna är internt dubblerade och övervakade och om något internt fel uppstår i säkerhetsreläet, stänger säkerhetsreläet de säkra utgångskontakterna, tar bort strömmen och förhindrar återstart av maskinen tills felet är åtgärdat. Säkerhetsreläer används för att uppfylla maskindirektivets krav på säkra stoppkretsar i maskiner. Varför ska man använda ett säkerhetsrelä? Säkerhetsreläer används för att uppfylla maskindirektivets krav på säkra stoppkretsar i maskiner. Exempel på olika skyddsfunktioner som kan byggas är: Övervakning av nödstopp och skydd. Övervakning av kontaktorer, ventiler m.m. Kortslutningsövervakning av stoppkretsar. Övervakad återställning. Tidsåterställning. Jogging/ryckkörning av maskiner. Kontrollerat tidsfördröjt stopp. Förbikoppling av skydd. Utan säkerhetsrelä har man ingen övervakning mot t.ex. kortslutning i kablage, att brytare, nödstoppsknappar fungerar eller att t.ex. en kontaktor bryter som den ska. Enskilda fel kan orsaka att en farlig situation uppstår.

2 Övervakning av expansionsenheter. Med ett säkerhetsrelä får man fullständig övervakning på kablage, brytare, nödstoppsknappar och t.ex. att kontaktorer bryter som de ska. Fel detekteras av ett säkerhetsrelä och en farlig situation kan ej uppstå. Säkerhetsrelä eller expansionsenhet? Ett säkerhetsrelä har en helt igenom dubblerad och övervakad skyddsfunktion, medan en expansionsenhet bygger på endast dubblerad funktion och måste ofta sammankopplas med ett säkerhetsrelä för övervakning. Till säkerhetsreläet kopplar man nödstopp, förreglingsbrytare, ljusstråleskydd mm, medan expansionsenhetens enda användningsområde är att ge fler utgångar med eller utan tidsfördröjning. Enkanalig eller tvåkanalig stoppkrets? Generellt kan man säga att man bör använda tvåkanalig stoppkrets för att undvika att ett (1) enkelt fel leder till en farlig situation, se fig. 1. fig. 1 Bilden visar enkanalig stoppkrets. Ökad säkerhet via tvåkanalig inkoppling

3 Fel 1: Fel 2: Kortslutning mellan kanalerna medför att en säkring löser och reläet faller. Reläet kan återstartas först efter det att felet avhjälpts. Fel eller kortslutning över en kontakt övervakas via den interna redundanta funktionen. Återstart av reläet kan inte ske så länge felet kvarstår. Vilken funktion? De flesta av våra säkerhetsreläer kan användas i olika funktioner t.ex. för övervakning av nödstopp, lucka/grind och skyddsanordning m.m. Undantaget är MSR117T som är ett enklare säkerhetsrelä för i första hand nödstoppskretsar men kan under vissa förutsättningar användas till andra funktioner. Manuell eller automatisk återställning? Nödstopp och passerbara skydd måste ha en övervakad manuell återställningsfunktion. Maskinen skall alltså inte starta automatiskt om man t.ex. återställer ett nödstoppsdon som aktiverats. Med övervakad manuell återställning menas att säkerhetsreläet övervakar växlingen i återställningsknappen. Alltså kan inte säkerhetsreläet hamna i automatisk återställning om t.ex. knappen skulle fastna i intryckt läge. Viktigt att notera är att man måste ha god överblick över risk- området vid återställning. Icke passerbara skydd kan få ge automatisk återställning. Obs! Återställning av säkerhetskretsen ska bara göra det möjligt för återstart av maskinen. Övervakning av externa kontaktorer Kontaktorerna benämns K1 och K2 i katalogen och ansluts ofta i serie med återställningsslingan på säkerhetsreläet via en tvångsförd* hjälpkontakt på kontaktorn. På så sätt får man övervakning på att kontaktorn faller som den ska. Om kontaktorn har svetsat känner säkerhetsreläet av detta och återställning är ej möjlig. Då externa kontaktorer används bör dessa alltid övervakas. OBS! I högriskapplikationer ska dubbla kontaktorer användas. * Tvångsförda kontakter är mekaniskt länkade på ett sätt som garanterar att normalt slutna och normalt öppna kontakter aldrig kan vara slutna samtidigt. Bilden visar ett GSR SI säkerhetsrelä övervakad manuell återställning samt övervaknig av externa kontaktorer. Mekaniska eller elektroniska utgångar? Traditionella säkerhetsrelä med reläutgångar är lämpligt att använda vid brytning av stora laster. Har man upprepad brytning av små till

4 medelstora laster, lämpar det sig bättre med ett rent elektroniskt relä. Bilden visar blockschema på MSR35 med elektroniska utgångar. Tidsfördröjda utgångar Tidsfördröjda utgångar används bl.a. vid servodrift för s.k. kontrollerat stopp (*Stopp kategori 1). Funktionen är sådan att mjukvarustopp ges omedelbart så att servon kan bromsa med full kraft, sedan bryter de säkra utgångarna bort kraften när maskinen stannat. Detta är tillåtet enl. maskindirektivet under förutsättning att stoppet av maskinen går snabbare och säkrare än vad annars skulle vara fallet. *Förklaringar till de olika stoppkategorierna Stopp kategori 0 Stopp genom direkt frånkoppling av strömtillförseln till maskinens drivsystem (okontrollerat stopp). Stopp kategori 1 Ett kontrollerat stopp där strömtillförseln till maskinens drivsystem bibehålles för att uppnå ett stillestånd och att strömtillförseln avbryts först när kontrollerat stopp uppnåtts. Oftast genom tidsstyrning. Stopp kategori 2 Ett kontrollerat stopp, där strömtillförseln till maskinens drivsystem bibehålles. Inkopplingsexempel I denna katalog visas de mest frekventa inkopplingsexemplen. Det finns naturligtvis många fler som vi av utrymmesskäl inte kan ta med i katalogen. Önskas fler exempel, kontakta OEM Automatic, affärsområde Säkerhet. Att tänka på För att erhålla så lång livslängd som möjligt på säkerhetsreläets utgångskontakter bör RC-filter användas över alla induktiva laster. I industriell miljö förekommer korrosion och oxidation. Då ett säkerhetsrelä i många fall, t.ex. i en nödstoppskrets sällan aktiveras/deaktiveras, bör någon form av funktionskontroll göras med jämna intervaller. Översiktstabell

5 Utgångar Matningsspänning Återställning Godkännande Direkta Tidsfördr. utg CE BG culus Relämodell Ingångar NO NC PNP NO NC DC AC AC AC Aut./ Övervakad man. man. MSR117T MSR127RP 1,2 NC, LS MSR127TP 1,2 NC, LS MSR131RTP 1,2 NC, LS, SM MSR142RTP 1,2 NC, LS, SM MSR144RTP 1,2 NC, LS, SM MSR132EP MSR138DP 1,2 NC, LS MSR138.1DP 1,2 NC, LS MSR125HP 2x (1 NO + 1 NC) MSR30RTP 1 NC, 2 NC, SM 3* MSR33RTP 1 NC + 1 NO 3* MSR35HP 2x (1 NC + 1NO) 3* MSR38DP 1 NC, 2 NC, SM 3* MSR210P 1, 2, 3 NC, SM MSR211P 1, 2 NC, LS MSR220P 1, 2, 3 NC, SM MSR221P 1, 2 NC, LS MSR230P MSR238P MSR240P MSR MSR310P/12P MSR320P MSR330P MSR338P GSRCI GSRSI 2 1* GSRDI 2 1* GSREM 4 1* GSREMD * LS = Ljusstråleskydd SM = Säkerhetsmatta * Elektroniska utgångar (PNP) GSR GSR säkerhetsreläer En eller två dubblerade säkerhetsingångar Universella ingångar Logiska funktioner SIL 3 / PL e Enkanalig säker in-/utgång (blå slingan)

6 Blå slingan SWS (Single-Wire Safety Connection) är ett TUV-godkänt koncept som består av endast en kabel som utökar och sammankopplar GSR säkerhetsreläer till SIL 3 / PL e. L11 från säkerhetsreläet är en utgång och L12 är en ingång. Individuell övervakning av enskilda zoner med övergripande nödstopp.

7

8 GSR SI GSR DI GSR DIS GSR CI 2 NO+1 PNP signal Enkanalig säker utgång Logiska funktioner Logiska funktioner Dubblerade säkerhetsingångar Dubblerade säkerhetsingångar 2 NO+1 PNP signal Enkanalig säker in-/utgång 4 PNP+1PNP signal Enkanalig säker in-/utgång 3 NO+1 NC Enkanalig säker utgång GSR EM GSR EMD GLP 4 NO + 1 PNP signal Enkanalig säker in-/utgång 4 NO + 1 PNP signal Tidsfördröjning upp till 300 s Enkanalig säker in-/utgång Övervakning av - stillestånd - reducerad hastighet - övervarv Övervakning av låsfunktion SIL 2 enl MSR Traditionella utgångar

9 MSR117T MSR127RP/TP MSR131RTP MSR142RTP 3 NO+1 NC 2+slingor 3 NO+1 NC 2+slingor 3 NO+1 NC, 2 PNP 2+slingor 7 NO+4 NC, 2 PNP MSR144RTP MSR138DP MSR132E/D MSR125HP 2+slingor 2 NO+2 NC, 2 PNP Tidsfördröjda utgångar 30 s 2 NO direkta 2 NO+1 NC tidsfördröjd Expansionsenhet 4 NO+2 NC Tvåhandsrelä 2 NO Elektroniska utgångar MSR30RTP MSR33RTP MSR38DP MSR35HP NO/NC 2 PNP+1 PNP signal Tidsfördröjda utgångar 300 s Tvåhandsrelä 2 PNP+1 PNP signal

10 2 PNP+1 PNP signal 2 PNP+1 PNP signal Säkerhetssystem MSR200 2+slingor 10 NO+1 NC, 2 PNP Ingångar 22 st Utgångar 10 NO+1 NC, 2 PNP Säkerhetssystem MSR300 2+slingor 20 NO+6 NC, 2 PNP Ingångar 20 st Utgångar 18 NO+6 NC, 3 PNP Programmerbart säkerhetssystem Ingen mjukvara Hanterar tre grupper Full diagnostik SIL 3 enligt IEC61508 Generella egenskaper för MSR säkerhetsreläer

11 Smala kapslingar Metallsnäppe för DIN-skena Löstagbara kodade plintar Samma beställningsnummer världen över Internationella godkännanden, culus för högsta säkerhetsnivå Spårskruv Moderna kapslingar 24 V AC/DC i samma kapsling Samma pris på 24 V AC/DC och 230 V AC Röda för lätt identifiering i skåpet 230 V AC i 22,5 mm kapsling Finns med fjäderplint Spårskruv SS-EN ISO Vägledning för konstuktion av säkerhetskretsar enligt SS-EN ISO Fastställande av erforderlig prestandanivå för vald skyddsfunktion (PL r) S= Skadans allvarlighetsgrad S1= Reversibel skada (läkbar skada) S2= Irreversibel skada på en eller flera personer eller dödsfall F= Frekvens och/eller exponeringstid för riskkällan F1= Sällan till mindre ofta och/eller kort exponeringstid F2= Ofta till kontinuerlig och/eller lång exponeringstid P= Möjlighet att undvika riskkällan eller begränsa skadan P1= Möjligt under vissa omständigheter P2= Knappast möjligt 1. Startpunkt för utvärdering av en skyddsfunktions bidrag till riskreduceringen Samband mellan kategorier och PL

12 Arkitekturer för olika kategorier Förutbestämd arkitektur kategori B i m: Förbindningar I: Indata, t.ex. givare L: Logik O: Utdata, t.ex. kontaktorer OBS! Varken i indata, utdata eller i logiken detekteras fel. MTTF där låg till medium. DC och CCF är inte relevant. Förutbestämd arkitektur kategori 1 i m: Förbindningar I: Indata, t.ex. givare L: Logik O: Utdata, t.ex. kontaktorer OBS! Varken i indata, utdata eller i logiken detekteras fel. MTTF d är hög. DC och CCF är inte relevant. Förutbestämd arkitektur kategori 2

13 i m: Förbindningar m: Övervakning I: Indata, t.ex. givare L: Logik O: Utdata, t.ex. kontaktorer TE: Testutrustning OTE: Utdata från TE OBS! Säkerhetsfunktionen testas. MTTF d är låg till hög. DC är låg till medium. Åtgärder mot CCF beaktas. Förutbestämd arkitektur kategori 3 i m: Förbindningar I1, I2: Indata, t.ex. givare L1, L2: Logik O1, O2: Utdata, t.ex. kontaktorer OBS! Enkelfelssäkerhet. Enkelfel detekteras. MTTF d är låg till hög. DC är låg till medium. Åtgärder mot CCF beaktas. Förutbestämd arkitektur kategori 4 i m: Förbindningar I1, I2: Indata, t.ex. givare L1, L2: Logik O1, O2: Utdata, t.ex. kontaktorer OBS! Enkelfelssäkerhet. Enkelfel detekteras före nästa cykel. MTTF d är hög. DC är hög. Åtgärder mot CCF beaktas.