Come utilizzare i relè di sicurezza per monitorare i tappeti di sicurezza? Schemi elettrici e applicazioni
Un tappeto di sicurezza, di per sé, funziona esclusivamente come dispositivo di rilevamento della presenza. Chiude il suo interruttore interno quando qualcuno entra in un'area pericolosa, ma non dispone di funzionalità complete di monitoraggio dei guasti e di arresto di sicurezza. Pertanto, deve essere collegato a un relè di sicurezza dedicato o a un controller del tappeto per soddisfare i requisiti di standard di sicurezza come ISO 13849-1 e IEC 62061. Ciò consente un'affidabile ridondanza a doppio canale, l'arresto di sicurezza, la prevenzione del bypass dei guasti e le funzioni di reset automatico/manuale. Di conseguenza, quando viene rilevato un pericolo, il movimento della macchina può essere interrotto rapidamente e in sicurezza, prevenendo lesioni personali o danni alle apparecchiature.
Principi di base dei tappetini di sicurezza
Funzione di rilevamento della presenza
Un tappeto di sicurezza è un dispositivo di sicurezza con rilevamento di presenza (PSSD) dotato di pressostati interni. Quando il personale sale sul tappeto, i pressostati si chiudono; quando il personale si allontana, i pressostati si aprono, generando un segnale di accensione/spegnimento.
Nessuna capacità di monitoraggio
Un tappeto di sicurezza autonomo non è in grado di monitorare circuiti aperti o cortocircuiti nel suo cablaggio, né può garantire ridondanza e sensibilità sul lato interruttore. Non può soddisfare i requisiti di "integrità del circuito" e "rilevamento guasti" per funzioni di sicurezza di alto livello.
Perché i tappeti di sicurezza devono essere collegati ai relè di sicurezza?
1. Rilevamento guasti e monitoraggio del circuito
Un relè di sicurezza è in grado di rilevare attivamente guasti come circuiti aperti o cortocircuiti nel cablaggio collegato al tappeto di sicurezza. In caso di anomalia, emette un comando di arresto di sicurezza per prevenire condizioni operative pericolose.
2. Progettazione ridondante a doppio canale
Conformi ai requisiti di Performance Level (PL) della norma ISO 13849-1 e ai requisiti di livello SIL della norma IEC 62061, i relè di sicurezza impiegano in genere un design a doppio canale o a doppia bobina. Ciò garantisce che il guasto di un singolo percorso non comprometta la funzione di sicurezza complessiva.
3. Arresto di sicurezza e controllo di ripristino
Quando il tappeto rileva la presenza di qualcuno, il relè di sicurezza interrompe immediatamente l'alimentazione del motore tramite i suoi contatti di uscita, ottenendo un arresto di sicurezza. Dopo che la persona è stata allontanata, è possibile selezionare il ripristino automatico o manuale, a seconda delle esigenze, per evitare un riavvio accidentale.
4. Funzione di prevenzione del bypass e di autocontrollo
I relè di sicurezza sono dotati di monitoraggio reciproco interno, circuiti autodiagnostici e sistemi di prevenzione del bypass. Anche se qualcuno tentasse di cortocircuitare il circuito del tappeto, il sistema non può essere ingannato, impedendo così che la funzione di sicurezza venga bypassata.
Funzioni tipiche dei relè di sicurezza
Funzione | Scopo | ||||
Monitoraggio guasti (rilevamento circuiti aperti/cortocircuiti) | Garantisce l'integrità del circuito; avvia l'arresto immediato in caso di anomalie sulla linea. | ||||
Uscita ridondante a doppio canale | Soddisfa elevati requisiti di sicurezza quali PL d/SIL 3; il guasto di un singolo percorso non influisce sul sistema complessivo. | ||||
Uscita di arresto di sicurezza | Interrompe rapidamente l'alimentazione per eliminare i pericoli. | ||||
Ripristino automatico/manuale | Fornisce metodi di ripristino flessibili per impedire il riavvio accidentale del personale o delle apparecchiature in condizioni pericolose. | ||||
Progettazione della prevenzione del bypass | Impedisce agli utenti di bypassare il circuito di sicurezza tramite ponticelli o altri metodi. | ||||
Diagnostica di sistema e spie luminose | Fornisce feedback in tempo reale sullo stato del circuito, facilitando la manutenzione e la risoluzione dei problemi. | ||||
Inoltre, sul mercato sono disponibili controller dedicati per tappeti, come l'unità di controllo Allen-Bradley MatGuard™. Questi integrano funzioni di monitoraggio, ridondanza e reset e possono gestire direttamente più tappeti di sicurezza e inviare segnali di arresto di sicurezza standardizzati.
Esempi di cablaggio dei relè di sicurezza e pratiche del settore
Nel cablaggio pratico, i tappeti di sicurezza sono in genere collegati ai terminali di ingresso a doppio canale di un relè di sicurezza utilizzando una configurazione a quattro o due fili. Il relè controlla quindi i contattori di isolamento o i circuiti di pilotaggio tramite due contatti di uscita di sicurezza indipendenti, interrompendo l'alimentazione alle parti pericolose.
Tappetino di sicurezza - Schema elettrico semplificato a 4 fili
I tappeti di sicurezza possono essere cablati utilizzando un metodo a quattro fili o un metodo che incorpora resistori. Gli utenti possono scegliere una delle due configurazioni di cablaggio, sebbene il metodo a quattro fili offra generalmente una maggiore stabilità. I relè di sicurezza in genere offrono opzioni di reset automatico o manuale. Il reset manuale è generalmente preferito per una maggiore sicurezza. Se il relè di sicurezza è collegato a un PLC dotato di funzione di reset, è possibile utilizzare il reset automatico sul relè di sicurezza.
Dispositivi di sicurezza correlati
Metodo di rilevamento: metodo di rilevamento della pressione Resistenza alla pressione: carico dinamico fino a 500 kg, carico statico fino a 700 kg Forza di attivazione: 30 kg (per adulti) Materiale di protezione della superficie: gomma NBR Spessore del tappetino: 14 mm
Metodo di rilevamento: metodo di rilevamento della pressione Carico massimo consentito (8 ore) ≤ 400 N/cm² Forza di attivazione: ＞20 kg Materiale di protezione della superficie: gomma NBR Spessore del tappetino: 15 mm
