Что такое защитное реле? Руководство для начинающих по цепям безопасности машин.

Защитное реле предотвращает опасные ситуации, постоянно контролируя цепи безопасности оборудования. При обнаружении неисправности оно отключает питание, принудительно запуская аварийное отключение. Кроме того, оно использует механические контакты с силовым управлением и двухканальное резервирование, чтобы удерживать оборудование в выключенном состоянии до устранения опасности, даже если неисправность вызвана отказом полевого провода или внутреннего компонента. 

Для чего используется защитное реле?

Стандартные электрические выключатели внутри машин со временем изнашиваются. Но когда это происходит из-за высоковольтной искры, внутренние металлические контакты выключателя могут сплавиться или привариться друг к другу. Использование такого выключателя с предохранителем в цепи аварийной остановки означает, что нажатие кнопки не приведет к отключению питания, что может привести к выходу машины из-под контроля.

Вот где реле безопасности В нем используются специальные контакты с силовым управлением, которые соединены таким образом, что если один контакт замыкается, другой остается разомкнутым. Это делает невозможным передачу питания или перезапуск опасных исполнительных механизмов. 

Представьте себе защитное реле как основной диагностический центр в системах безопасности машин. Будь то световая завеса или блокировочный выключатель, оно постоянно контролирует входной сигнал и обнаруживает проблему, как только обрывается полевой провод. После этого следует ожидать срабатывания аварийного отключения, поскольку реле отключает питание контакторов двигателя.

В чём разница между защитным реле и стандартным реле?

Стандартные промышленные реле управления не предназначены для критически важных применений. Им не хватает глубины диагностики, необходимой для аварийных цепей. Вот некоторые отличия от защитных реле:

• Контакты, управляемые силой. В обычном реле контакты перемещаются независимо друг от друга, поэтому один может замыкаться, в то время как другие продолжают переключаться. В устройствах с повышенной безопасностью контакты соединяются механически, поэтому замыкающийся контакт блокирует движение своей пары.
• Встроенная избыточность. В то время как стандартное реле использует один канал, модуль безопасности работает с двумя цепями или двумя микропроцессорами для перекрестной проверки входных данных.
• Активный самоконтроль. Стандартное реле срабатывает по команде и ожидает. Блок безопасности проверяет себя в каждом цикле, выявляя неисправности до того, как они станут опасными.

Двухканальный мониторинг и механизмы защиты от сбоев

Для достижения высоких показателей безопасности, таких как уровень производительности d (PLd) согласно стандарту ISO 13849-1, необходима надежная конструкция. Именно это и обеспечивает двухканальная архитектура, использующая два независимых канала для каждого сигнала.

Система предотвращения перекрестного короткого замыкания посылает переменные импульсы напряжения по обоим каналам. Если из-за пережатого кабеля один канал проникает в другой, устройство обнаруживает несоответствие и отключает питание.

Проверка на расхождение во времени срабатывает всякий раз, когда срабатывает аварийная остановка или размыкается световая завеса. Оба канала должны реагировать в течение миллисекунд; если один из них запаздывает, регистрируется ошибка, и машина блокируется до ее устранения.

Какие существуют типы защитных реле?

Выбор подходящего оборудования зависит от компоновки вашего оборудования, количества датчиков и сложности рабочего процесса. На практике вы столкнетесь с тремя категориями.

Однофункциональные реле — это проводные устройства, предназначенные для выполнения одной конкретной задачи, например, контроля одной кнопки аварийной остановки. Хорошим примером является модуль безопасности Schneider Electric Harmony XPS, отличающийся компактной конструкцией с пружинными клеммами и корпусом со степенью защиты IP40, подходящим для простых производственных линий.

Настраиваемые модули позволяют контролировать несколько зон без использования полноценного ПЛК. Настройки регулируются с помощью регуляторов, расположенных за защищенной от несанкционированного доступа крышкой, что обеспечивает гибкость без дополнительного программирования.

Программируемые контроллеры безопасности становятся необходимыми, когда система разрастается до десятков аварийных остановок и блокировок, поскольку проводка отдельных реле превращается в запутанный клубок. Контроллер безопасности серии Omron G9SP централизует до 20 входов безопасности и множество выходов на одной платформе.

Ключевые промышленные области применения

Эти устройства незаметно выполняют свою работу во множестве автоматизированных систем.

• Массивы аварийной остановки понижение мощности контакторы электродвигателей в тот же момент, когда нажимается кнопка.
• Блокируемые защитные двери Сервоприводы замораживаются в момент открытия въездных ворот.
• Световые шторы Роботизированные сварочные аппараты отключаются, если рабочий вытягивает руку за пределы активной сварочной лампы.
• Стенды с двуручным управлением Для этого необходимо держать обе руки на разных кнопках, чтобы избежать контакта с штамповочными прессами.

Производители оборудования часто комбинируют эти схемы с другими компонентами панели управления. Если вашей линии также необходима точная терморегуляция, обратите внимание на следующие варианты: Цифровой термостат Omron серии E5CC. Она выполняет совершенно другую функцию, но является распространенным дополнением к тем же самым панелям.

Поиск поставщиков и организация системы: как Simply Buy может вам помочь.

Выбор подходящего модуля для модернизации или сборки OEM-устройства сводится к согласованию входных параметров, выбору правильных выходных параметров, проверке напряжения питания и выбору режима сброса. Вам не нужно делать это в одиночку.

В компании Simply Buy Global мы выступаем в качестве вашего партнера в проектировании систем безопасности и закупке компонентов. Наша инженерная команда оценивает ваши требования к панелям, помогает составить схему двухканальных контуров безопасности и направляет вас к выбору подходящего оборудования.

Экономия на оборудовании для обеспечения безопасности не стоит риска. Поддельные или некачественные детали, как правило, выходят из строя именно тогда, когда они больше всего нужны, что может привести к возгоранию панелей и серьезному повреждению оборудования — реальной и постоянной проблеме на промышленных рынках Африки и за ее пределами.

На каждый поставляемый нами компонент распространяется строгая гарантия подлинности 100%. Мы поддерживаем обширный складской запас продукции ведущих мировых брендов, включая ABB, Schneider Electric, Siemens и Omron, с глобальной гарантией. В сочетании с быстрой доставкой по всему миру мы гарантируем безопасную доставку ваших компонентов в нужное время.

Готовы разработать схему вашей следующей системы безопасности? Свяжитесь с нашей командой и мы поможем вам найти подходящий модуль.

Гармония XPS

Производитель: Шнейдер Электрик
Ассортимент продукции: Harmony Safety Automation
Тип продукта или компонента: Модуль безопасности
Название модуля безопасности: XPS

Просмотреть продукт

Часто задаваемые вопросы

Может ли программируемый логический контроллер безопасности (ПЛК) полностью заменить автономные модули безопасности? 

Это возможно, но требует правильной настройки. Например, программируемый контроллер безопасности экономит место для проводки и панели, если речь идёт о большой линии с десятками датчиков. При этом стандартный модуль часто оказывается дешевле, если рассматривать простую машину с несколькими аварийными выключателями.

Что произойдет, если возникнет внутренняя неисправность? 

Система самодиагностики немедленно выявляет проблему. Неважно, вышел ли из строя транзистор или приварился контакт. Защитные выходы мгновенно размыкаются, и устройство остается заблокированным до тех пор, пока оператор не заменит его.

Почему корпуса почти всегда красного или жёлтого цвета?

Это объясняется тем, что такие цвета значительно упрощают обнаружение важных элементов безопасности. Кроме того, они помогают коммерческим предприятиям соответствовать международным стандартам визуального оформления, таким как EN/IEC 60204-1.