Lichtschermen en veiligheidsbesturingen

Lichtschermen en veiligheidssturingen gaan vaak hand-in-hand, omdat er logica nodig is om lichtschermen op een juiste manier te integreren in de machineveiligheid.

Lichtschermen zijn zogenaamde AOPD’s (Active Opto-electronic Protective Device) en voor de toepassing hiervan geldt een strikte norm.

De IEC 61496-1 definieert het product zelf en verdeelt deze in twee klassen: Type 1 en Type 2. De uittredingshoek, de reactiesnelheid, en de interne diagnose bepalen samen of het lichtscherm PL c, Cat 2, SIL 1 (Type 1), dan wel PL e, Cat 4, SIL 3 (Type 2) is.

De ISO 13855 laat de integrator rekenen aan veiligheidsafstanden. Er zijn vier belangrijke variabelen die in een formule zijn opgenomen: (1) Stand en snelheid van het menselijk lichaam (lopen, reiken, bukken, hurken). (2) De stand van het lichtscherm (verticaal, horizontaal of schuin). (3) De dichtheid van de stralen van het lichtscherm (resolutie) en ten slotte (4) de reactiesnelheid van het lichtscherm plus de daarmee verbonden veiligheidscomponenten plus de tijd die de machine zelf nodig heeft om tot een veilige stop te komen.

Deze vier variabelen moet je in een formule plaatsen waarna je weet op welke minimale afstand van het gevaar je het lichtscherm moet plaatsen. Helaas gelden er verschillende formules afhankelijk van de plaatsing van het lichtscherm.

Muting is een methode, veelal toegepast bij transportbanen, om bepaalde goederen in één of twee richtingen door het lichtscherm te laten, zonder dat de machine wordt gestopt. Het is een tijdelijk negeren van het lichtscherm. Sensoren nabij het lichtscherm bieden informatie over de goederen die door het lichtscherm gelaten moeten worden.

De IEC 61496-1 definieert de opstelling van lichtscherm (T of L) en sensoren (kruis of parallel), de detectievolgorde en de tijden.

Bij een risico-inventarisatie moet worden vastgesteld of een lichtscherm toepasbaar is. Eerst moet worden zeker gesteld dat onbedoeld binnenlopen of ingrijpen geen ongewenst gevolg heeft en er moet worden onderzocht of er uit de machine zelf gevaarlijke onderdelen kunnen springen. Anders kan er alleen een fysieke afscherming worden gekozen.

De LCA lichtschermen van EUCHNER voldoen aan de productnorm, zijn toepasbaar tot in de hoogste veiligheidsniveau ’s van machineveiligheid. Er zijn lichtschermen voor inloopdetectie met 2, 3 of 4 stralen en er zijn lichtschermen voor lichaamsdetectie met resoluties van 14 tot 50mm. Ook bieden bepaalde lichtschermen de mogelijkheid om deze met elkaar in serie te verbinden. Speciale toepassingen zoals ATEX of blanking zijn op aanvraag leverbaar.

 

De MSC veiligheids-PLC van EUCHNER is bijna onlosmakelijk verbonden met de lichtschermen. Dit komt omdat bij lichtschermen vaak wat meer logica nodig is. Zeker wanneer men een lichtscherm wil muten want dan is logica noodzakelijk. De MSC software beschikt over verschillende bouwstenen voor muting van lichtschermen. Die bouwstenen zijn voorzien van logica en van grenswaarden die de norm ISO 61496-1 stelt. Lichtschermen kunnen dus eenvoudig op de MSC veiligheids-PLC worden aangesloten en vervolgens zijn tal van logische functies mogelijk.

Vanzelfsprekend kan de MSC worden verbonden met alle in de markt beschikbare veiligheidscomponenten. Hij is smal, universeel toepasbaar, vrij programmeerbaar en modulair uitbreidbaar.

De meeste toepassingen van de MSC veiligheids-PLC zijn al mogelijk met alleen de basismodule. De smalle basismodule heeft 8 ingangen en 2 uitgangen. Wil men echter (veel) meer ingangen en/of (veel) meer uitgangen dan zijn daar uitbreidingsmodules voor die je tegen de basismodule aan klikt. Er zijn communicatiemodules leverbaar die verbinding leggen met andere netwerken.

Het programmeren van de MSC gaat met behulp van de gratis software tool “Euchner Safety Designer”. De software is overzichtelijk en intuïtief. Ook zonder dat de software met de MSC is verbonden kan men deze programmeren en het proces simuleren. Op aanvraag is deze software gratis verkrijgbaar. De software draait op elke PC. Het biedt de mogelijkheid om de functionaliteit te beoordelen zonder iets te moeten aanschaffen.

Al vaak is de software gebruikt als leerstof of gewoon om wat ervaring op te doen.

Om de MSC besturing operationeel te krijgen wordt deze met een usb-kabel aangesloten op een PC en dient het programma te worden geüpload. De MSC kan optioneel worden uitgerust met een geheugenkaart waarin een kopie van de software wordt bewaard. Met die geheugenkaart kan de volledige programmering in een handomdraai in een andere veiligheids-PLC worden geactiveerd. Erg handig voor seriemachines.

Storingen in het veld (een contact blijft hangen, een sensor is defect of er vindt een onlogische detectie plaats) kunnen op de MSC heel snel worden gelokaliseerd. De diagnosefuncties van de MSC zorgen ervoor dat machine stilstand tot een minimum wordt beperkt.

Er is een verscheidenheid aan modules verkrijgbaar: Voor het bewaken van toerental en stilstand (roterende en lineaire bewegingen) met naderingsschakelaars of encoders, relaismodules, verbindingsmodules, communicatiemodules, etc.

De modules voor toerentalbewaking verdienen extra aandacht vanwege de complexiteit. Er zijn modules voor aansluiting van respectievelijk naderingsschakelaars, 1 of 2 TTL encoders, 1 of 2 HTL encoders of 1 of 2 SIN/COS encoders. Tot en met veiligheidsniveau PL e bewaken deze modules stilstand, maximale snelheid of een bereik tussen twee waarden, waarbij tevens rekening gehouden wordt met de richting. Per logische output kunnen maximaal 4 snelheden worden bewaakt.

Encoders worden aangesloten met RJ-45 connectoren, naderingsschakelaars op schroefklemmen. Maximale input frequenties zijn 500 KHz voor encoders (300 KHz voor HTL) en 5 KHz voor naderingsschakelaars.

 

Op aanvraag verzorgt EUCHNER trainingen en productdemo’s. Bij de trainingen over lichtschermen en veiligheidssturingen wordt ook ingegaan op de normatieve voorwaarden en hoe die toe te passen bij een gevaarlijke machine of installatie.