PARTNERZY

PRODUKTY I SKLEP POZNAJ SICK

Od automatyzacji produkcji i logistyki, aż po automatyzację procesów technologicznych — SICK należy do ścisłej czołówki wśród producentów czujników. Jako lider rynku w dziedzinie technologii, firma SICK ze swoimi czujnikami i rozwiązaniami aplikacyjnymi tworzy doskonałe podstawy dla bezpiecznego i efektywnego sterowania procesami, ochrony ludzi przed wypadkami oraz ochrony środowiska naturalnego.

NEWSY / BLOG POZNAJ MITSUBISHI ELECTRIC ODDZIAŁ POLSKA

Korporacja Mitsubishi Electric, posiadająca 90 lat doświadczenia w zakresie dostarczania niezawodnych, wysokiej jakości innowacyjnych produktów w dziedzinie automatyki przemysłowej, produkcji, marketingu i sprzedaży urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Programowalne sterowniki PLC, rozwiązania napędowe, roboty przemysłowe, panele dotykowe, wycinarki laserowe i sterownie CNC firmy Mitsubishi Electric zaliczają się do produktów najwydajniejszych na rynku i gwarantują sukcesy firmy już od ponad 30 lat.

KATALOG PRODUKTÓW POZNAJ FINDER

Od 1954 Finder pracował wyłącznie w zakresie przekaźników i timerów. Nasz wysoki stopień specjalizacji zaowocował ponad 10.000 różnych produktów w jednej z najszerszych dostępnych ofert. Firma szeroko się rozwija i inwestuje w przyszłość uzupełniając gamę swojego asortymentu. Prócz przekaźników oferuje rozwiązania przemysłu elektrycznego do zastosowań domowych jak i komercyjnych poprzez przekaźniki, urządzenia przeciwprzepięciowe, termostaty panelowe, zasilacze i liczniki energii. Gama asortymentu obejmuje ponad 12 tysięcy produktów.

KATALOG ONLINE POZNAJ JOHNSON CONTROLS

Firma Johnson Controls to światowy lider w zakresie zróżnicowanych technologii i przemysłu świadczący usługi dla klientów w ponad 150 krajach. 120 000 pracowników tworzy wysokiej jakości produkty, usługi i rozwiązania umożliwiające optymalizację wydajności energetycznej oraz obsługowej budynków. Johnson Control prężnie działa również w branży motoryzacyjnej, a w ofercie firmy można odnaleźć różne rodzaje akumulatorów oraz opracowane systemy wnętrz samochodowych.

BLOG WAGO POZNAJ WAGO

Rozwiązania dostarczane przez WAGO. już od wielu lat wspierają naszych klientów w dążeniu do sukcesu. Poczynając od prostych instalacji elektrycznych, a kończąc na skomplikowanej infrastrukturze zarządzającej procesami przemysłowymi czy automatyką budynkową. Sprawdźcie jak rozwiązania WAGO, mogą wesprzeć Was w drodze do Waszego sukcesu.

KATALOG ONLINE POZNAJ PANASONIC

Panasonic Electric Works Europe zajmuje się produkcją oraz dystrybucją komponentów automatyki, takich jak: czujniki przemysłowe, sterowniki programowalne, napędy przemysłowe i systemy znakowania laserowego. W ścisłej kooperacji z europejskimi klientami, oferują rozwiązania dla różnych obszarów biznesu, takich jak przemysł motoryzacyjny, pojazdy elektryczne, automatyzacja procesów technologicznych oraz budynków, odnawialnych źródeł energii czy zarządzania środowiskowego.

Poznaj easyE4 POZNAJ EATON

Eaton Electric jest producentem najwyższej jakości automatyki przemysłowej, aparatury sygnalizacyjnej, łączeniowej, zabezpieczającej i instalacyjnej oraz systemów rozdziału energii niskiego napięcia. Międzynarodowe nagrody oraz certyfikaty są dowodem, iż produkty Eaton Electric odpowiadają najnowszym standardom bezpieczeństwa i wymaganiom jakości. Wszystkie nasze wyroby gwarantują długoletnie działanie.

PRODUKTY POZNAJ PEPPERL+FUCHS

Automatyzacja to nasz świat. Perfekcyjne rozwiązania - nasz cel.

Obecnie firma Pepperl+Fuchs jest znana klientom na całym świecie jako przedsiębiorstwo pionierskie i innowacyjne w dziedzinach takich, jak ochrona przeciwwybuchowa instalacji elektrycznych czy technologie czujników. Zawsze koncentrujemy się na wymaganiach klientów. Pasja, z jaką poświęcamy się automatyce, oraz przełomowe technologie, jakimi dysponujemy, pozwalają nam owocnie współpracować z klientami — tak dziś, jak i w przyszłości.

MENU PROFIL

Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Czym jest i jak działa sterownik bezpieczeństwa?

2304 wyświetleń, autor: Piotr Gwiazdowski • iAutomatyka.pl.

Zapewnienie bezpieczeństwa ludzi pracujących w przemyśle to od lat najistotniejsze wyzwania przed jakimi stają osoby zarządzające zakładem produkcyjnym. Jednym z urządzeń, które ma za zadanie zapewnić kontrolę nad tym, że maszyny będą bezpieczne dla obsługujących ją ludzi jest sterownik bezpieczeństwa. Przeważnie nie jest to jedyny sterownik w maszynie, a oprócz niego znajduje się jeszcze sterownik PLC, który zarządza pracą linii produkcyjnej. Jeżeli stawiasz sobie pytania: „Czym jest sterownik bezpieczeństwa? Jak działa sterownik bezpieczeństwa? Czym różni się sterownik bezpieczeństwa od sterownika PLC?” to ten artykuł pomoże ci na nie odpowiedzieć.

Co to jest sterownik bezpieczeństwa?

Sterownik bezpieczeństwa to główny element systemu sterowania i kontroli odpowiedzialnego za bezpieczeństwo aplikacji. Jego zadaniem jest analiza stanów urządzeń wejściowych, którymi w zależności od aplikacji są takie techniczne środki ochrony jak kurtyny bezpieczeństwa, wyłączniki awaryjne E-Stop, czujniki monitorowania otwarcia drzwi, czujniki z możliwością ryglowania itp.

Sterownik jest „mózgiem” układu sterowania, który jest odpowiedzialny za realizację funkcji bezpieczeństwa. Podobnie jak w wielu innych dziedzinach techniki mamy dużą rozpiętość możliwości i funkcjonalności. Tak jest też w ofercie firmy PILZ, gdzie znajdziemy kilka tego typu produktów. Najważniejszymi reprezentantami są sterowniki kompaktowe do mniejszych, mniej skomplikowanych aplikacji (seria PNOZmulti) oraz sterownik safety PLC do bardziej rozbudowanych projektów wraz z rozbudowanymi możliwościami programistycznymi i sieciowymi (PSS 4000). Sterowniki takie mają zaimplementowane specjalne certyfikowane bloki programowania służące do obsługi podstawowych urządzeń używanych w technice bezpieczeństwa.

Sterownik bezpieczeństwa vs sterownik PLC

Chociaż może wydawać się, że oba urządzenia są do siebie podobne, bo przecież oba sterują pewnymi aplikacjami to tak naprawdę różnią się bardzo. Podstawowa różnica pomiędzy sterownikami bezpieczeństwa a sterownikami standardowymi PLC leży już w ich architekturze i konstrukcji. Urządzenia bezpieczeństwa bazują na strukturze redundantnej, w której sygnały wejściowe i wyjściowe analizowane są przez dwa oddzielne tory. Taka konstrukcja wewnętrzna zapewnia określone (bezpieczne) zachowanie w przypadku, gdy jeden z kanałów nie będzie funkcjonował poprawnie, lub nastąpi niepożądana różnica pomiędzy sygnałami w obu kanałach. Sterownik bezpieczeństwa posiada przynajmniej dwa procesory analizujące i porównujące sygnały. Inną cechą takiego sterownika jest wzajemne monitorowanie stanu pracy przez procesory. Wszystko po to, aby zapewnić jak największą niezawodność działania urządzenia, zaś w przypadku awarii – by  zapewnić stan bezpieczny maszyny.

Na powyższym zdjęciu doskonale widać redundantną architekturę sterownika bezpieczeństwa PNOZmulti. Oba mikrokontrolery jednocześnie sprawdzają wejścia i kontrolują wyjścia, jednocześnie porównując wyniki swoich obliczeń.

Czym, oprócz redundantnej konstrukcji cechują się sterowniki bezpieczeństwa?

  • Lepszym zabezpieczeniem przed nieautoryzowanym dostępem;
  • Generowaniem raportów dotyczących projektów;

Właściwością odróżniającą sterownik bezpieczeństwa od sterownika PLC jest dostęp do logiki programu i kontrola zmian wprowadzanych w takiej logice. Program w takim sterowniku najczęściej zabezpieczony jest hasłem, oprogramowanie po kompilacji generuje sumę kontrolną logiki bezpieczeństwa, zaś wprowadzenie do tej logiki jakiejkolwiek zmiany skutkuje wygenerowaniem nowej sumy kontrolnej. Jest to niewątpliwie zabezpieczenie przed nieautoryzowanymi zmianami programu realizowanego przez sterownik, a tym samym odpowiedzialnego za bezpieczeństwo. Ciekawą funkcjonalnością w sterownikach bezpieczeństwa jest też możliwość generowania raportów dotyczących projektów, w którym zawarte są m.in informacje o dacie jego utworzenia, autorze oraz sumie kontrolnej. Możliwe też jest otrzymanie z takiego raportu logiki programu wraz z parametrami i specyfikacją sprzętowej.

Zadaniem urządzeń dedykowanych bezpieczeństwu jest zapewnienie wymaganego poziomu Performance Level aplikacji, określonego w procesie analizy ryzyka maszyny i wynikającej z tejże analizy struktury układu sterowania (bazując na normie PN-EN ISO 13849-1). Sygnały potrzebne do kontroli maszyn pod tym kątem nie muszą być analizowane w sposób złożony, zasadniczo aplikacje bezpieczeństwa wyglądają pod kątem logiki programu prościej niż standardowe obsługiwane przez „zwykłe” PLC.  Nie ma tutaj mowy o skomplikowanych algorytmach. Właściwie program ogranicza się do porównania faktycznych stanów z urządzeń wejściowych (różnych czujników bezpieczeństwa, kurtyn świetlnych, wyłączników E-stop) do stanów, które powinny mieć. Standardowe sterowniki PLC mają natomiast więcej funkcjonalności związanych ze sterowaniem i kontrolą procesu, bo inna też jest ich rola.

Gdzie i po co są stosowane sterowniki bezpieczeństwa?

Sterowniki bezpieczeństwa są stosowane w maszynach, w których ocena ryzyka określa jasno wymagany poziom niezawodności aplikacji. Najczęściej też decyzja projektanta maszyny o zastosowaniu sterownika bezpieczeństwa wynika z potrzeby monitorowania większej liczby funkcji bezpieczeństwa (czyli tam, gdzie stosowanie jednofunkcyjnych przekaźników bezpieczeństwa staje się nieopłacalne). Oczywisty wpływ na zastosowanie sterownika bezpieczeństwa ma też konieczność komunikacji z innymi elementami układu sterowania (standardowe PLC, panele HMI, etc). Nawet najprostsze programowalne sterowniki bezpieczeństwa oferują dziś wymianę danych, korzystając z najpopularniejszych rodzajów połączeń FIELDBUS takich jak Ethernet / IP, PROFIBUS, PROFINET, MODBUS / TCP, EtherCAT, CC-Link i innych.

Sterownik bezpieczeństwa to najczęściej urządzenie posiadające możliwość rozbudowy. Taka modułowa konstrukcja z podziałem na jednostkę główną oraz moduły rozszerzeń pozwala na elastyczność i możliwość rozbudowania aplikacji w przyszłości. Dołożenie nowych modułów pozwala uzyskać nie tylko dodatkowe wejścia/wyjścia bezpieczne, ale także możliwość doposażenia naszego układu w specyficzne funkcje takie jak:

  • monitorowanie sygnałów analogowych bezpiecznych,
  • monitorowanie funkcji bezpiecznych dla napędów wg normy PN-EN ISO 61800-5-2,
  • obsługa krzywki w prasach mechanicznych,
  • obsługa kamer wykorzystywanych w prasach krawędziowych.

Sterowniki bezpieczeństwa można spotkać nie tylko w przemyśle, gdzie są często elementem sterowania w maszynach produkcyjnych, ale również w ogólnodostępnych miejscach takich jak parki rozrywki, kolejki linowe, wyciągi narciarskie czy nawet przejazdy kolejowe (sterownik PSS4000 w wersji – R z dopuszczeniem do instalacji w aplikacjach kolejowych).

Funkcjonalność tych urządzeń często determinuje miejsce ich instalacji (np. obsługa sygnałów analogowych safety przy monitoringu stanu kotła dzięki pomiarom ciśnień, czy modernizacje pras mechanicznych dzięki implementacji krzywki elektronicznej). Wszystkie te funkcje są już zaimplementowane i certyfikowane w środowisku programowania i do zadań programisty należy jedynie odpowiednia ich konfiguracja. Zupełnie inaczej sprawa wyglądałaby w przypadku standardowego PLC, gdzie takie funkcje i bloki musiałyby być stworzone od początku, nie mówiąc już o certyfikacji tego typu rozwiązań.

Korzyści wynikające ze stosowania sterowników bezpieczeństwa

Pomimo że sterowniki bezpieczeństwa obecne są na rynku nie od dziś to konstruktorzy czy projektanci maszyn niejednokrotnie zadają sobie pytanie, czy system bezpieczeństwa w ich maszynie nie może być przypadkiem oparty na standardowych PLC? Do pewnego stopnia na pewno tak. Choć sterownik bezpieczeństwa jest zazwyczaj droższy od standardowego PLC, w przypadku konieczności realizacji aplikacji o zbliżonym poziomie zaawansowania, to użycie go niesie same korzyści.

Biorąc pod uwagę różnice w architekturze, próba odtworzenia struktury wewnętrznej i sposobu działania sterownika safety za pomocą standardowego PLC wygeneruje dodatkowe koszty. Sterowniki safety posiadają potwierdzone certyfikatem (np. TÜV) zezwolenie na użycie w aplikacjach bezpieczeństwa, natomiast z ich pomocą można również z powodzeniem realizować funkcje sterowania standardowego. Sterowniki standardowe takiej certyfikacji nie posiadają i koszty audytu, który pozwoliłby taką certyfikację uzyskać, z całą pewnością byłyby sporym obciążeniem dla budżetu projektu. Podobnie wzrósłby nakład pracy programisty, który zamiast korzystać z gotowych bloczków, musiałby tworzyć je od zera. A każda dodatkowa godzina jego pracy stanowi dodatkowy koszt.

Sterowniki dostępne w ofercie PILZ: https://www.pilz.com/pl-PL/products-solutions/controllers 

Dość istotnym zagadnieniem jest również fakt, że sterowniki bezpieczeństwa posiadają certyfikowane bloki programowe do obsługi skomplikowanych urządzeń oraz złożonych funkcji bezpieczeństwa:

  • kurtyn bezpieczeństwa (funkcje mutingu),
  • czujników monitorujących drzwi,
  • sterowania oburącz,
  • bloki do konfigurowania osi (bezpieczna prędkość, wykrywanie zmiany kierunku osi, monitoring zatrzymania osi itp.),
  • konfiguracja wyjść (obsługa pętli diagnostycznej feedback loop, sterowanie zaworami w aplikacjach z palnikami),
  • konfiguracja wejść (dodatkowa detekcja zwarć między przewodami, filtrowanie czasowe).

Istnienie takich zaimplementowanych funkcji wraz z możliwością budowy programu na bazie prostego łączenia bloczków powoduje, że istnieje mała szansa na popełnienie błędów podczas programowania co jest niewątpliwie uproszczeniem w stosunku do sterowników PLC. Sterowniki bezpieczeństwa mogą obsługiwać wiele języków programowania, zaczynając od wspomnianego języka blokowego (Function Block), poprzez język instrukcji (Instruction List) czy dobrze znany język drabinkowy (Ladder), a na języku strukturalnym (Structured Text) kończąc.

Podsumowanie

Reasumując, sterowniki bezpieczeństwa to urządzenia sprawdzone, certyfikowane i pozwalające na możliwość realizacji większej liczby funkcji bezpieczeństwa niż pojedyncze przekaźniki safety, a tym bardziej niż standardowe PLC. Nie oznacza to, że sterowniki standardowe nie mogłyby realizować, w pewnym ograniczonym stopniu, funkcji sterownika bezpieczeństwa. Jednakże koszty odwzorowania struktury sterownika safety i uzyskania certyfikacji rozwiązań zbudowanych na takim sprzęcie przewyższyłyby koszty instalacji sterownika safety. Sytuacją odwrotną do omawianej jest realizacja funkcji standardowych przez sterowniki bezpieczeństwa. Jest to trend który utrzymuje się na rynku i prowadzi do implementacji sterowników łączących w sobie funkcje bezpieczeństwa i sterowania standardowego (np. PSS 4000).

Autorem artykułu jest Mariusz Ostapiuk, PILZ Polska

Reklama

7 sierpnia 2019 / Kategoria: , ,
  • Autor: Piotr Gwiazdowski • iAutomatyka.pl
  • Redaktor w iAutomatyka.pl
    Inżynier automatyki i robotyki, z doświadczeniem jako technik utrzymania ruchu. Oprócz automatyki i nowych technologii pasjonuję się pisaniem, co postanowiłem połączyć podejmując pracę w zespole iAutomatyka.
  • Profil Autora

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Historia zacisków sprężynowych Wago

Historia zacisków sprężynowych Wago

>KLIKNIJ<

Konwerter Modbus TCP <> RTU z Qt C++

Konwerter Modbus TCP <> RTU z Qt C++

>KLIKNIJ<

WEBINARY BECKHOFF – 30 minut dużej dawki wiedzy!

WEBINARY BECKHOFF – 30 minut dużej dawki wiedzy!

>KLIKNIJ<

Seria 7S – Przekaźniki modułowe z wymuszonym prowadzeniem styków

Seria 7S – Przekaźniki modułowe z wymuszonym prowadzeniem styków

>KLIKNIJ<

Rodzaje systemów pozycjonowania, na podstawie urządzeń Pepperl+Fuchs

Rodzaje systemów pozycjonowania, na podstawie urządzeń Pepperl+Fuchs

>KLIKNIJ<

EcoStruxure Tour ze Schneider Electric – bezpłatne warsztaty

EcoStruxure Tour ze Schneider Electric – bezpłatne warsztaty

>KLIKNIJ<

MOVI-C® w akcji: maszyna pakująca z systemem pakowania zbiorczego SEW-Eurodrive

MOVI-C® w akcji: maszyna pakująca z systemem pakowania zbiorczego SEW-Eurodrive

>KLIKNIJ<

Komunikacja w przemyśle: konferencja Technology days 2019 – Poznań 24-25 września

Komunikacja w przemyśle: konferencja Technology days 2019 – Poznań 24-25 września

>KLIKNIJ<

Video-recenzja zegara astronomicznego Finder

Video-recenzja zegara astronomicznego Finder

>KLIKNIJ<

Serwonapędy, rodzaje, dobór, strojenie i konfiguracja – wywiad z Panasonic

Serwonapędy, rodzaje, dobór, strojenie i konfiguracja – wywiad z Panasonic

>KLIKNIJ<

Zaawansowane ustawienia DNP3

Zaawansowane ustawienia DNP3

>KLIKNIJ<

Jak być na bieżąco z Przemysłem 4.0 i digitalizacją procesów przemysłowych?

Jak być na bieżąco z Przemysłem 4.0 i digitalizacją procesów przemysłowych?

>KLIKNIJ<

WEBINARIUM ONLINE: ZDALNY DOSTĘP Z WYKORZYSTANIEM M!DGE2

WEBINARIUM ONLINE: ZDALNY DOSTĘP Z WYKORZYSTANIEM M!DGE2

>KLIKNIJ<

Kurs projektanta systemów HMI/SCADA cz.6 – Jak przeprowadzić testy, kontrolę i utrzymanie wizualizacji

Kurs projektanta systemów HMI/SCADA cz.6 – Jak przeprowadzić testy, kontrolę i utrzymanie wizualizacji

>KLIKNIJ<

Regulator logiki rozmytej – przykład zastosowania

Regulator logiki rozmytej – przykład zastosowania

>KLIKNIJ<

Jak dobrać przekładnię z konfiguratorem SESAME

Jak dobrać przekładnię z konfiguratorem SESAME

>KLIKNIJ<

VI Mistrzostwa Polski branży automatyki przemysłowej w piłce nożnej – P+F Cup’19

VI Mistrzostwa Polski branży automatyki przemysłowej w piłce nożnej – P+F Cup’19

>KLIKNIJ<

Czym jest i jak działa sterownik bezpieczeństwa?

Czym jest i jak działa sterownik bezpieczeństwa?

>KLIKNIJ<

Korzystaj w pełni z funkcjonalności enkodera i nie męcz sterownika!

Korzystaj w pełni z funkcjonalności enkodera i nie męcz sterownika!

>KLIKNIJ<

BMO Automation rozwiązuje zdalnie 90% problemów

BMO Automation rozwiązuje zdalnie 90% problemów





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • ÖLFLEX® CLASSIC 110 – elastyczny przewód sterowniczy do różnych zastosowań, w płaszczu z PVC, aprobata VDE, odporność na oleje, 300/500 V, również do YSLY lub YY CPR: informacje pod adresem www.lapppolska.pl Certyfikat zgodności VDE z...
  • Nowe modułowe sterowniki programowalne PLC firmy Eaton umożliwiają producentom maszyn i systemów opracowywanie nowoczesnych koncepcji automatyki, zwłaszcza w połączeniu z systemem XN300 I/O i panelem dotykowym XV300. Modułowy sterownik zape...
  • Bezpieczny, prosty w obsłudze i energooszczędny Seria serwowzmacniaczy Mitsubishi Electric MELSERVO MR-J4 wraz z kompatybilnymi modułami pozycjonującymi oraz zaawansowanymi kontrolerami motion, umożliwia konstruktorom maszyn i urządzeń oraz...
  • Pomiar odległości to jedna z podstawowych dziedzin w technologii czujników. Do określania położenia w różnorodnych zastosowaniach wykorzystywana jest szeroka gama procesów. Firma Pepperl+Fuchs już teraz – w odróżnieniu od konkurencji ...
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • 0 PLN
    Szkolenie wprowadzające do nowej platformy programistycznej – PLCnext Technology. W trakcie szkolenia prezentowane są techniczne możliwości nowej platformy oraz urządzenia wykorzystujące jej właściwości. Uczestnicy szkolenia poznają w prakt...
    Link: Terminy



Pilz Polska Sp. z o.o.

Wszystko stanie się prostsze po zalogowaniu :)

Przypomnij hasło

Nie masz konta? Zarejestruj się

Forgot your password?

Enter your account data and we will send you a link to reset your password.

Your password reset link appears to be invalid or expired.

Close
z

Przetwarzamy pliki... jeszcze chwilka…