Che cos'è un relè di sicurezza? Guida per principianti ai circuiti di sicurezza delle macchine.

Un relè di sicurezza previene i pericoli monitorando costantemente i circuiti di sicurezza della macchina. Al rilevamento di un'anomalia, interrompe l'alimentazione per forzare l'arresto di sicurezza. Inoltre, sfrutta contatti meccanici a guida di forza e ridondanza a doppio canale per mantenere il macchinario spento fino a quando il pericolo non viene eliminato, anche se il guasto proviene da un cavo di campo o da un componente interno. 

A cosa serve un relè di sicurezza?

Gli interruttori elettrici standard all'interno delle macchine si usurano con il tempo. Tuttavia, quando ciò accade a causa di una scintilla ad alta tensione, i contatti metallici interni dell'interruttore possono fondersi o saldarsi tra loro. Utilizzare un interruttore con fusibile in un circuito di arresto di emergenza significa che premendo il pulsante non si interromperà l'alimentazione, evitando così che la macchina funzioni in modo incontrollato.

È lì che un relè di sicurezza Entra in gioco. È dotato di questi contatti speciali a guida di forza che sono collegati in modo tale che, se un contatto si salda in posizione chiusa, l'altro rimane aperto. Ciò impedisce ai sistemi di trasferire energia o riavviare attuatori pericolosi. 

Considerate un relè di sicurezza come il cervello diagnostico centrale delle reti di sicurezza delle macchine. Che si tratti di una barriera fotoelettrica o di un interruttore di interblocco di sicurezza, monitora costantemente gli input e rileva il problema non appena si interrompe un filo di campo. A quel punto, aspettatevi un arresto di sicurezza, poiché l'alimentazione ai contattori del motore viene interrotta dal relè.

Qual è la differenza tra un relè di sicurezza e un relè standard?

I relè di controllo industriali standard non sono progettati per applicazioni critiche. Mancano della profondità diagnostica richiesta dai circuiti di emergenza. Ecco alcune differenze rispetto ai relè di sicurezza:

• Contatti a guida di forza. In un relè normale, i contatti si muovono indipendentemente, quindi uno può saldarsi mentre gli altri continuano a commutare. Le unità con certificazione di sicurezza collegano i contatti meccanicamente, in modo che un contatto saldato impedisca il movimento del suo omologo.
• Ridondanza integrata. Mentre un relè standard si basa su un singolo canale, un modulo di sicurezza utilizza due circuiti, o due microprocessori, per verificare i dati in ingresso.
• Monitoraggio attivo di sé stessi. Un relè standard si attiva al comando e rimane in attesa. Un'unità di sicurezza si auto-testa a ogni ciclo, individuando i guasti prima che diventino pericolosi.

Monitoraggio a doppio canale e meccanismi di sicurezza in caso di guasto

Il raggiungimento di livelli di sicurezza avanzati come il livello di prestazione d (PLd) secondo la norma ISO 13849-1 richiede una progettazione affidabile. Ed è proprio ciò che offre l'architettura a doppio canale, che prevede due percorsi indipendenti per ogni segnale.

Il sistema di prevenzione dei cortocircuiti invia impulsi di tensione alternata su entrambi i percorsi. Se un cavo schiacciato permette alla corrente di un canale di disperdersi nell'altro, l'unità rileva la discrepanza e interrompe l'alimentazione.

Il controllo del tempo di discrepanza entra in gioco ogni volta che viene azionato un pulsante di arresto di emergenza o si rompe una barriera fotoelettrica. Entrambi i canali devono reagire entro millisecondi; se uno dei due è in ritardo, viene segnalato un guasto e la macchina si blocca fino alla risoluzione del problema.

Quali sono le tipologie di relè di sicurezza?

La scelta dell'hardware più adatto dipende dalla configurazione della macchina, dal numero di sensori e dalla complessità del flusso di lavoro. In pratica, si possono individuare tre categorie principali.

I relè monofunzione sono unità cablate dedicate a un singolo compito, come il monitoraggio di un singolo pulsante di arresto di emergenza. Il modulo di sicurezza Harmony XPS di Schneider Electric ne è un buon esempio, con un design compatto, morsetti a molla e un alloggiamento IP40 adatto a linee di macchine semplici.

I moduli configurabili consentono di monitorare diverse zone senza la necessità di un PLC completo. Le impostazioni vengono regolate tramite manopole protette da un coperchio antimanomissione, offrendo flessibilità senza richiedere programmazione aggiuntiva.

I controllori di sicurezza programmabili diventano necessari quando un sistema cresce fino a comprendere decine di arresti di emergenza e interblocchi, poiché il cablaggio dei singoli relè si trasforma in un groviglio inestricabile. Controllore di sicurezza Omron serie G9SP Centralizza fino a 20 ingressi di sicurezza e molteplici uscite su un'unica piattaforma.

Principali applicazioni industriali

Questi dispositivi svolgono silenziosamente il loro lavoro in numerosi sistemi automatizzati.

• Schermi di arresto di emergenza ridurre l'alimentazione a contattori motore nell'istante in cui viene premuto un pulsante.
• Porte di guardia ad incastro Bloccare i servomotori nel momento in cui si apre un cancello di accesso.
• Tende leggere Arrestare le saldatrici robotizzate se un operatore si sporge oltre un fascio attivo.
• banchi di controllo a due mani richiedono l'uso di entrambe le mani su pulsanti separati, tenendole lontane dai pulsanti di stampaggio.

I costruttori di macchine spesso abbinano questi circuiti anche ad altri componenti del pannello. Se la tua linea necessita anche di una precisa regolazione termica, dai un'occhiata a Termostato digitale Omron serie E5CC. Svolge una funzione completamente diversa, ma è un elemento comune negli stessi pannelli.

Approvvigionamento e configurazione del sistema: come Simply Buy può esservi d'aiuto.

Trovare il modulo giusto per un retrofit o una realizzazione OEM si riduce a far combaciare gli ingressi, selezionare le uscite corrette, verificare la tensione di alimentazione e scegliere il comportamento di reset. Non devi affrontare tutto questo da solo.

Noi di Simply Buy Global siamo il vostro partner ideale per la progettazione di sistemi di sicurezza e l'approvvigionamento dei componenti. Il nostro team di ingegneri valuta le vostre esigenze relative al quadro elettrico, vi aiuta a mappare i circuiti di sicurezza a doppio canale e vi guida nella scelta dei prodotti più adatti.

Risparmiare sulla sicurezza dei componenti non vale il rischio. I pezzi contraffatti o di qualità inferiore tendono a guastarsi proprio quando sono più necessari, causando incendi ai quadri elettrici e gravi danni alle macchine, una preoccupazione reale e persistente nei mercati industriali in Africa e non solo.

Ogni componente che forniamo è accompagnato da una rigorosa garanzia di autenticità 100%. Disponiamo di un ampio inventario di prodotti dei principali marchi globali, tra cui ABB, Schneider Electric, Siemens e Omron, con copertura di garanzia internazionale. Grazie anche a un servizio di consegna rapido in tutto il mondo, ci assicuriamo che i vostri componenti arrivino a destinazione in sicurezza e nei tempi previsti.

Pronti a definire le specifiche del vostro prossimo circuito di sicurezza? Contatta il nostro team e ti aiuteremo a trovare il modulo giusto.

Armonia XPS

Produttore: Schneider Electric
Gamma di prodottiAutomazione di sicurezza Harmony
Tipo di prodotto o componente: Modulo di sicurezza
Nome del modulo di sicurezza: XPS

Visualizza prodotto

Domande frequenti

Un PLC di sicurezza può sostituire completamente i moduli di sicurezza autonomi? 

Sì, ma richiede la giusta configurazione. Ad esempio, un controllore di sicurezza programmabile consente di risparmiare spazio per il cablaggio e il pannello se si parla di una linea di produzione di grandi dimensioni con decine di sensori. Detto questo, un modulo standard è spesso più economico se si considera una macchina semplice con pochi pulsanti di arresto di emergenza.

Cosa succede se si verifica un guasto interno? 

Il problema viene immediatamente rilevato dal sistema di autodiagnosi. Non importa se si tratta di un transistor guasto o di un contatto saldato. Le uscite di sicurezza si aprono all'istante, mentre l'unità rimane bloccata finché l'operatore non la sostituisce.

Perché gli alloggiamenti sono quasi sempre rossi o gialli?

Questo perché questi colori rendono molto più facile individuare i componenti di sicurezza critici. Inoltre, aiutano gli impianti commerciali a conformarsi agli standard visivi internazionali come la norma EN/IEC 60204-1.