Endüstriyel kontrollerde çok çalıştım. Havacılık ve uzay gibi görkemli bir endüstride olmak zorunda değildir. Hemen hemen her endüstriyel makine ciddi yaralanma veya ölüme neden olacak kadar potansiyel enerjiye sahiptir. İnsanların yaralandığı zaman etraftaydım. Zamanınızın çoğunu bir ofiste bir masada geçirirseniz, fabrika işlerinin çoğunun ne kadar tehlikeli olacağına şaşıracaksınız (ve kesinlikle yakın zamana kadar). Şimdi daha iyi makine koruma yöntemlerine sahibiz. İşte pratikte nasıl çalıştığı (yetki alanından yetki alanlarına kadar değişmesine rağmen):
ABD'de OSHA standartları ve AB'de de benzer (genellikle daha katı) kurallar vardır. Bunlar genellikle, riskin bir analizini yapmanızı zorunlu kılarak başlar. Bu, tüm tehlikelerin bir listesini çıkardığınız ve daha sonra bir kişinin riske ne sıklıkta maruz kalacağı, riski önlemek için ne kadar kolay olduğu (hıza bağlı vb.) Ve ne sonucun ciddiyeti (kesim, amputasyon, ölüm vb.).
Analizin birçoğunun korunma tehlikeleri ile ilgisi var. Makinenizin etrafına büyük bir kafes yerleştirir ve sıkıca cıvatalarsanız, makinenin bileşenleri korumayı kıramadığında makineniz güvenli kabul edilir. İçeri girmek için bir araca ihtiyacınız varsa, bu bir bakım görevi olarak kabul edilir ve bakım personelinin bir makinede güvenli bir şekilde nasıl çalışacakları konusunda eğitilmiş olmaları gerekir. Ancak gerçekte, çoğu makinenin operatörlerle düzenli etkileşime ihtiyacı vardır, bu nedenle koruma kapılarına veya ışık perdelerine vb. Erişim kapıları koymak zorundayız. Bu kapılar ve ışık perdelerinin izlenmesi ve operatörün kendilerine maruz kaldığı tehlikelere karşı güç sağlama "güvenilir kontrol" şeklinde kapatılmalıdır.
Bu analize dayanarak, risk çeşitli kategorilere ayrılır. Yaygın bir sınıflandırma ölçeği, Kategori 1 ila Kategori 4'tür (EN 954-1 standardına göre). Bu kategorilere dayanarak, yasal olarak belirli bir düzeyde makine koruması ve güvenliği sağlamanız gerekir.
Kategori 4, örneğin, şunu gerektirir:
Bu parçaların her birinde tek bir arıza güvenlik fonksiyonunun kaybına neden olmaz.
Tek hata, güvenlik fonksiyonuna bir sonraki istekte veya ondan önce tespit edilir veya bu mümkün değilse, hataların birikmesi güvenlik fonksiyonunun kaybına neden olmayabilir.
Uygulamada bunu başarmak zor olabilir, ancak Kategori 4'e göre onaylanmış standart bileşenlerin mevcudiyeti ile daha da kolaylaştırılmıştır. Örneğin, bu sistemlerdeki ortak bir bileşen bir Güvenlik Rölesidir. Bunlar sadece mekanik rölelerden daha fazlası:
- İkili yedekli giriş kanallarını izlemek için tasarlanmıştır, bu nedenle bir arıza durumunu algılayan bir sensöre sahipseniz (koruma kapısı açık gibi), genellikle yedekli devrelerle iki teması vardır. Röle her iki kanalı da izler ve eğer biri açılırsa, aktüatörlerinizin gücünü keser, ancak ikisi de aynı anda düşmezse, o zaman bir hata durumuna girer ve makine onarılana kadar yeniden başlatılamaz .
- Röle ayrıca bu hatlarda elektriksel darbeler kullanır ve bu sinyalleri çapraz veya kısa devre telleri izlemek için kullanır, böylece bir kablolama hatasını tespit edebilir.
- Çıkış tarafında, çıkış bobinlerini sürmek için bir çift devre seti kullanır, bu nedenle biri "açık" duruma geçerse, diğeri çıkışın enerjilendirilmesini önler. Ayrıca bunlar izlenir ve bir hata tespit edilirse çalışmayı önler. Bobinlerin kendisi aslında çıkış üzerinde yedekli fiziksel röleler anlamına gelen çift kuvvet kılavuzlu rölelerdir, ayrıca her bir rölenin üzerindeki kontakların fiziksel olarak birbirine bağlanmasını garanti eder; Bunlar da izlenir.
- Ayrıca, kontrol ettiğiniz yükün dışında normal olarak kapalı bir yardımcı kontağı izlemek için bir girdi içerir. Çıkışı kapatırsa, normalde kapalı kontağı kavramasını görmesi gerekir, yani tekrar açık duruma geçmesine izin vermeden önce motor kontaktörünü kapattığını veya ne olduysa onu doğruladığını doğrulamalıdır.
Anlatabileceğiniz gibi, bunlar karmaşık cihazlardır. Her bir emniyet rölesi için tipik maliyetler 200 ile 600 $ arasındadır. Açıkçası bu cihazlarda yazılım var. Güvenlik rölenizi sertifikalı hale getirmek için, genellikle aşağıdaki gibi bir tasarım uygulamanız gerekir:
- Farklı tasarımlara dayanarak, genellikle farklı satıcılardan kaynaklanan iki yedek işlemci.
- Her bir işlemcide çalışan kod, yalıtılmış koşullarda çalışan iki ekip tarafından geliştirilmelidir. Bu, tek bir yazılım hatasının tek bir hata noktası olmasını önler.
- Her iki işlemcinin çıktısı, güvenlik rölesi arızalarını onaylamak zorundadır.
Makineniz için güvenlik sisteminizi tasarladıktan sonra güvenlik dereceli bileşenleri kullanarak, tasarımı bir Uzman Mühendis tarafından incelenip damgalanmasını sağlamanız gerekir. Sonra makineyi sen yarat. Sonra P.Eng. Tezgâhın konstrüksiyonunu, tasarıma inşa edildiğinden emin olarak inceleyecektir. Belgelenecek ve beklendiği gibi çalıştığından emin olmak için bazı testler yapacaklar. Buna başlangıç öncesi inceleme (PSR) denir ve her yetki alanında yapılmaz. PSR geçtikten sonra, bir operatörün makineyi çalıştırmasına izin verilir.
Son yıllarda güvenlik sistemlerinde bazı devrimler olmuştur. Bir süredir kimse ağ üzerinden güvenlik verilerini iletme konusunda güvenmedi, bu nedenle tipik olarak DeviceNET ve EtherCAT gibi "dağıtılmış I / O sistemleri" denilen şeye sistemin güvenlik kısmında izin verilmedi. Bununla birlikte, son protokoller artık güvenlik cihazlarının bu endüstriyel ağlar üzerinden çalışmasına izin veriyor. Protokoller zaman damgalı mesajlardan ve bağlantının her iki ucunda da çift gereksiz işlemden yararlanır.
Güvenlik röleleri yavaş yavaş dodo kuşu yoluna gidiyor, bunun yerine daha emniyetli bir mantık fonksiyon blok şeması dilinde inşa etmenin bir yolu olan daha karmaşık Emniyet PLC'leri kullanıyor. Yine, bu güvenlik PLC'leri her şeyi gereksiz kullanır. Program onaylandığında, makine hizmete girmeden önce P.Eng. programı damgalar ve program / PLC bir şifre ile kilitlenir. Aynı zamanda, programın bir hashini alır ve hash belgelere kaydedilir (P.Eng'in gerçekten damgaladığı şey).
Artık güvenlik sisteminizi tasarladıktan sonra, makinenin kendisini kontrol etmek için yazdığınız mantık çok rahat bir koltuk olabilir. Programcılar sık sık binlerce dolarlık hasara neden olan makinelere çarpıyor, ancak en azından kimse yaralanmayacak.