• Blaja
  • Archiv
  • Bezpečnostní monitorování otáček a rychlosti PNOZ s30

Bezpečnostní monitorování otáček a rychlosti PNOZ s30

  • neděle, 06 listopad 2011 03:00

Logo pohon Bezpečnostní monitorování otáček a rychlosti PNOZ s30.

Sledování a vyhodnocení rychlosti, nulových otáček, polohy a také směru otáčení. To vše dokáže bezpečnostní modul firmy PILZ.

Pro řadu aplikací je z hlediska bezpečnosti důležité monitorovat otáčky (rychlost), tyto vyhodnotit a zajistit bezpečné vypnutí zařízení. Přesně pro takové funkce se používají speciální bezpečnostní moduly, podobně jako safe moduly pro vyhodnocení hřibových ovladačů a následné vypnutí stroje. Tyto moduly nevyrábí zase až tak mnoho firem, takže si představíme programovatelný PNOZ s30 od společnosti PILZ, dodavatel Systemotronic Brno, který tohle všechno dokáže. Vzhledem k velkým možnostem přístroje si prakticky ukážeme jen několik detailů.  


PNOZ s30 je v klasické žluté bezpečnostní barvě, kterou se odlišuje od jiných PILZ modulů, které jsou vestavěny do stejné krabičky i se stejným ovládáním, tedy typickým rotačním přepínačem pro nastavení parametrů, menším displejem a stavovými LED diodami. Mini USB port slouží pouze pro servisní účely výrobce.

Z elektrických parametrů jsou zajímavé:

  • napájení v širokém rozsahu 24-240 V AC/DC
  • příkon pro DC napájení 5,5W
  • 4x tranzistorové výstupy 24VDC/50mA
  • 4x reléové výstupy 4A/24VDC
  • okolní teplota -10°C až 55°C

Bezpečnostní parametry a kategorie budou zmíněny dále.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


 

Přední část modulu zakrývá průhledné plexisklo s popisem jednotlivých LED diod a možností zaplombování proti neoprávněné manipulaci.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Všechny tyto moduly podporují jako snímač otáček připojení dvou bezdotykových snímačů pnp nebo npn, dále encoderu typu TTL differential, HTL differential, sin/cos 1 Vss a Hiperface. Pro připojení snímačů slouží RJ45 konektor.

Dále přístroj umožňuje sledovat a vyhodnotit následující funkce:

  • nulové otáčky
  • rychlost
  • polohu
  • rozsah rychlosti
  • směr otáčení
  • nastavitelné zpoždění výstupů
  • zpětnou vazbu stykačů
  • hysterezi
  • zpoždění při startu
  • monitorování střihu
  • tranzistorové výstupy

Další funkce a podrobnosti v manuálu přístroje.

 

 

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 

 

Připojení snímače otáček uvádí manuál přes zmiňovaný RJ45 včetně bezdotykových snímačů polohy, ale není dostatečně objasněno, zda je možné tyto snímače připojit i na nějaké svorky přístroje, tedy využít vstupy In1 a In2.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 

 

Nakonec ale na samotném modulu je konečně ten správný obrázek, kde je vidět interní propojení zmíněných vstupů na stopu A a B.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Z horní strany PNOZ s30 je kryt konektoru, který slouží pro připojení rozšiřovacího modulu dalších reléových výstupů.

 PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ


Ze spodní strany už je vidět slot na paměťovou kartu. Jak bylo zmíněno na začátku, jedná se o programovatelný modul, takže se veškeré nastavení přístroje musí někde uložit. K tomu účelu slouží paměťová karta, která ovšem není součástí přístroje. Takže pokud uvidíte to co je na obrázku, tedy prázdný slot, nemůžete tovární nastavení modulu nijak změnit. Pro krátké seznámení s přístrojem to není zase tak velká překážka, ovšem v praxi by byl modul bez karty nepoužitelný.

Proto nezapomenout kartu objednat. 

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Než se podíváme na bezpečnostní kategorie, které přístroj splňuje, nebude na škodu si trochu připomenout, jak se tyto kategorie stanoví. Vždy hlavně z hlediska možnosti a závažnosti poranění osob, viz. tabulka, která je jistě dostatečně známá.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Ještě se podíváme na porovnání bezpečnostních kategorií z hlediska norem. Připomínám jen, že známá EN954-1 je v současnosti již zrušena. Nahradila ji aplikační norma pro stavbu strojů ISO13849-1 a IEC62061.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Tady už máme charakteristické bezpečnostní parametry PNOZ s30, kde si je můžeme porovnat s předchozím obrázkem.

Všimněme si, že výrobci pro jistotu a srozumitelnost stále používají označení bezpečnostních kategorií podle všech norem.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


V základním nastavení máme k dispozici aplikační příklad s použitím dvou bezdotykových snímačů. Ty nám nahradil PLC Simatic S7, kde běžel krátký prográmek, který simuloval signály na obou kanálech. V příkladu je kompletní zapojení a nastavení použitých modulů.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Právě využití bezdotykových snímačů je možné jen při zajištění správného fázového průběhu signálů obou kanálů přesně podle obrázku.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Další kompletní příklad aplikace s použitím encodéru, opět s úplným zapojením a nastavením.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Právě varianta použití encodéru jako snímače otáček, ukazuje i přepínání operačního módu podle potřeby vzorové aplikace.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Zkusíme samozřejmě modul zapojit a uvidíme co se bude dít. Bez paměťové karty nás okamžitě po zapnutí na toto upozorní. Naštěstí lze hlášení potvrdit a jedeme dál.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Reléové výstupy K1 a K2 jsou nastaveny na monitorování nulových otáček, tedy "Standstill" režimu a hranice 500 rpm, tedy 500Hz, neboť v parametrech přístroje je nastaven přepočet 1Hz = 1 rpm.

Teď je zařízení v pohybu, takže K1 je rozepnuto a K2 sepnuto, přesně podle zelených LED.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Stop stav a stavy výstupních relé se prohodily.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Jestliže se dostaneme do menu přístroje, tak i když potvrdíme variantu uložení parametrů bezdotykových snímačů  pnp, bez karty to nepůjde.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


V případě výpadku jednoho kanálu ze snímání otáček, modul vyhlásí poruchu 10256. Podle manuálu lehce zjistíme, že se jedná o špatný fázový posun snímačů. Podle výše uvedeného průběhu, musí totiž vždy být na jednom ze vstupů úroveň log."H". Žluté LED signalizující úroveň signálu na každém vstupu nám tohle potvrzují.

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Vyzkoušel jsem i nějaké upozornění, pokud se nám frekvence kanálů trochu "rozjely".

PNOZ s30 monitor rychlosti PILZ 


Závěr: 

Nejedná se o nic úplně jednoduchého. Jako u podobných přístrojů ostatních výrobců je třeba si použití a nastavení trochu promyslet. Hlavně si ale uvědomit, že pro bezpečné vypnutí stroje ještě hřibovými ovladači nebo spínači na ochranných dveřích, je nezbytné použití dalšího modulu určeného tuto funkci. Na druhé straně s pomocí takové sestavy postavíte bezpečné ovládání i ve třetí kategorii, například pro nějaký jednoúčelový stroj bez PLC systému.

Jaroslav Blažek


 

Doplňující odkazy k článku:

Informace, manuály a katalogy pro PNOZ s30: https://shop.pilz.com/eshop/cat/en/CZ/00010000207003/PNOZsigma-safety-relays

Prodejce PILZ pro Českou republiku, technická podpora: http://www.systemotronic.cz/pilz/

Blaja automation portal
Pro psaní komentářů se přihlašte

Kontakt

email : blaja @blaja.cz
email reklama: info @blaja.cz
email adresy bez mezery 
před zavináčem

Jaroslav Blažek
Štěpánská 1888
755 01 Vsetín
+420 608 180 209