Những thiếu sót của thiết kế mạch an toàn khí nén truyền thống

Hình dung một dây chuyền sản xuất với một người vận hành đang tải một bộ phận bên trong máy hàn. Khi người vận hành xâm nhập hoặc tiếp cận với môi trường máy, tất cả các chuyển động của thiết bị phải dừng lại để đảm bảo an toàn. Để đáp ứng các yêu cầu an toàn cần thiết, thiết kế máy móc có các bộ phận khí nén thường có sử dụng các mạch an toàn riêng biệt với các van xả dự phòng, tắt nguồn cung cấp không khí, giải phóng không khí và vô hiệu hóa hoạt động của toàn bộ máy.

Mặc dù phương pháp này đã được sử dụng trong nhiều năm, nhưng nó có những hạn chế nhất định. Nó lãng phí năng lượng bằng cách liên tục thải tất cả khí nén trong toàn bộ máy, sau đó phải được sạc lại khi khởi động. Thời gian có giá trị được đưa lên khi các nhà khai thác buộc phải chờ trong thời gian dài khi toàn bộ hệ thống khởi động lại. Phương pháp này cũng tăng thêm độ phức tạp đáng kể và chi phí không cần thiết cho thiết kế, sản xuất và lắp đặt máy vì nó đòi hỏi các thành phần đắt tiền hơn và các cấu trúc điều khiển phức tạp hơn với hệ thống an toàn cần thiết cho từng khu vực.

Nếu không có các cấu trúc điều khiển này, việc đưa lại không khí đột ngột vào một hệ thống khí nén có thể gây ra chuyển động ngoài ý muốn của các bộ phận. Điều này làm tăng nguy cơ thiệt hại cho chính máy móc, hoặc nếu không, làm cho các sản phẩm bị giữ lại bởi đồ gá, đồ đạc hoặc kẹp để di chuyển hoặc làm rơi ra, dẫn đến hư hỏng, đổ, mất sản phẩm và phế liệu. Bằng cách cố gắng tránh thiệt hại này và duy trì sản lượng dự kiến, một số nhà khai thác có thể muốn cho phép một số máy móc duy trì hoạt động khi không nên, do đó vô tình để lộ bản thân và hoạt động của họ để tăng rủi ro.

Điều đáng chú ý là khi được sử dụng theo kiểu chu kỳ liên tục, khả năng vòng đời của van xả dự phòng có thể không cho phép người dùng đạt được Mức hiệu suất (PL) cần thiết.

Cách tốt hơn để đạt được vận hành máy an toàn

Có ba chức năng an toàn cơ bản trong các mạch khí nén: giải phóng năng lượng, trở về nhà và dừng / ức chế chuyển động. Tùy thuộc vào nội dung khí nén của máy, bất kỳ chức năng an toàn nào trong số này có thể là phương pháp hiệu quả và an toàn nhất. Giải pháp van xả truyền thống là thích hợp nhất cho một số ứng dụng. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, việc dừng / ức chế chuyển động, trở về nhà hoặc sử dụng một số kết hợp các chức năng an toàn phù hợp với các yêu cầu an toàn cụ thể của thiết bị sẽ hiệu quả hơn.

Đôi khi cũng hiệu quả hơn khi ức chế các phần cụ thể của máy trong khi phần còn lại của máy hoạt động bình thường. Tùy chọn này đã dẫn đến sự xuất hiện của một khái niệm gọi là An toàn khoanh vùng, một công nghệ tiên tiến cung cấp cách tiếp cận đơn giản và ít tốn kém hơn để đáp ứng các yêu cầu của Chỉ thị Máy móc 2006/42 / EC và tiêu chuẩn ISO 13849-1.

Công nghệ an toàn được khoanh vùng, được giới thiệu bởi Emerson trên đa dạng ASCO Numatics, đơn giản hóa việc thiết kế mạch an toàn khí nén dự phòng. Nó cung cấp cho một kỹ sư khả năng xác định và thiết lập tối đa ba vùng an toàn khí nén điện độc lập, đồng thời cho phép các phần không an toàn độc lập cùng tồn tại trong một cụm đảo van . Đa dạng an toàn khoanh vùng ASCO Numatics đã được TV Rheinland đánh giá và tương thích với loại 3 PLd. Có sẵn với các giao thức bus trường khác nhau, đây là một tùy chọn phù hợp cho hầu hết các trạm tải / dỡ thủ công và nhiều ứng dụng công nghiệp khác. Các giải pháp thay thế cho phép cách ly chỉ một vùng trên mỗi đa tạp, điều này có thể khiến chúng đắt hơn và phức tạp hơn.

Khái niệm an toàn được khoanh vùng cho phép các thiết kế tùy chỉnh vừa an toàn và hiệu quả. Do các vùng an toàn có thể được cấu hình để tắt khí nén và năng lượng điện chỉ cho nhóm các van điều khiển chuyển động cụ thể của máy trong vùng lân cận của người vận hành, toàn bộ máy không cần phải tắt. Điều này đảm bảo an toàn cho người vận hành trong khi cho phép phần còn lại của máy tiếp tục sản xuất, mặc dù các mạch an toàn này được bật.