Системы безопасности в пневматике

Производители оригинального оборудования, проектирующие устройства с пневматическими системами безопасности, постоянно сталкиваются с двойной задачей: обеспечением безопасности операторов и максимальным временем безотказной работы. Для достижения целей безопасности Изготовитель традиционно интегрируют избыточные предохранительные выпускные клапаны (ИПВК) и многочисленные коллекторы в свои конструкции пневматических систем безопасности. Хотя подход с ИПВК может удовлетворить требования к безопасности операторов, такие как ISO 13849-1, он также может увеличить сложность конструкции и снизить эффективность оборудования, особенно в случаях с более сложными требованиями к безопасности — два аспекта, которые противоречат стремлению производителей к большей эффективности и устойчивости.

Более эффективной альтернативой системе ИПВК является зональная безопасность. Этот подход предоставляет ОЕМ инструменты для проектирования пневматических систем безопасности и цепей для высоких требований и частых функций безопасности с использованием меньшего количества компонентов. Зональная безопасность также улучшает эффективность оборудования, применяя пневматические цепи безопасности только там, где это необходимо, и объединяя их на одном зональном коллекторе. Это позволяет функциям освобождения энергии, остановки движения или возвращения в исходное положение происходить на отдельной рабочей станции, а не по всему процессу.

Хотя ИПВК и зональная безопасность могут обе удовлетворять требованиям к пневматической безопасности, зональная безопасность часто оказывается более эффективным вариантом для многих приложений, особенно для тех, где предъявляются сложные требования к безопасности. Чтобы определить, какое решение по пневматической безопасности обеспечит наибольшую эффективность в работе машины, базовое понимание различий между этими архитектурами безопасности и их параметрами применения может помочь Изготовителю сделать наилучший выбор.

Сравнение архитектур систем пневматической безопасности

Представьте себе производственную линию, на которой оператор должен загрузить деталь для сварки. Когда оператор протягивает руку в зону сварки, все движения оборудования должны остановиться для обеспечения безопасности оператора. Чтобы соответствовать ISO 13849-1, Произволители традиционно применяют избыточные выпускные клапаны для таких операций, чтобы отключить подачу сжатого воздуха, удалить воздух из всей пневматической системы и отключить операцию. Каждый раз, когда срабатывает функция безопасности, вся операция приостанавливается, пока оператор загружает деталь. После загрузки детали операция требует дополнительного времени для возвращения в исходное положение и возобновления работы.

С точки зрения функциональной безопасности, которая стремится повысить эффективность, применяя функции безопасности только там, где они необходимы, использование ИПВК на нескольких коллекторах для сварочной операции считается излишним. Вся сварочная операция останавливается, когда только одна зона в операции требует остановки для обеспечения безопасности оператора. Применяя те же принципы функциональной безопасности и эффективности, система ИПВК также добавляет ненужный уровень сложности к оборудованию, поскольку каждая рабочая станция имеет свой собственный коллектор.

Для устранения этих неэффективностей и помощи ОЕМ в проектировании более простых и эффективных пневматических систем безопасности для задач по загрузке/разгрузке и других связанных задач, инженеры по пневматике разработали подход зональной безопасности. Зональная безопасность включает несколько функций безопасности и пневматических цепей безопасности на одном коллекторе. Каждая дискретная "зона" на коллекторе включает свои собственные избыточные функции, и один коллектор может вмещать до трех зон, каждая из которых может иметь свой собственный набор функций безопасности.

Чтобы лучше проиллюстрировать разницу между этими двумя системами пневматической безопасности, применение зональной безопасности в примере сварки означает, что оператор может загружать деталь, пока воздух и энергия отключены только на этой станции загрузки. Остальные сварочные станции останутся в рабочем состоянии, что добавляет уровень эффективности и продуктивности, который не может быть достигнут с использованием традиционной конфигурации ИПВК.