{"id":12141,"date":"2008-06-08T10:07:09","date_gmt":"2008-06-08T09:07:09","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=12141"},"modified":"2016-01-18T14:52:42","modified_gmt":"2016-01-18T13:52:42","slug":"elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=12141","title":{"rendered":"Elementy topologii uk\u0142ad\u00f3w bezpiecze\u0144stwa \u2013 cz\u0119\u015b\u0107 II"},"content":{"rendered":"<p><strong><a href=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/08\/czerwiec-2008\/ES_06_2008.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignleft wp-image-9438\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/08\/czerwiec-2008\/ES_06_2008-210x300.jpg\" alt=\"ES_06_2008\" width=\"63\" height=\"90\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/08\/czerwiec-2008\/ES_06_2008-210x300.jpg 210w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/08\/czerwiec-2008\/ES_06_2008.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 63px) 100vw, 63px\" \/><\/a>Artyku\u0142 jest kontynuacj\u0105 zamieszczonej w majowym wydaniu magazynu Elektrosystemy publikacji na temat aplikacji bezpiecze\u0144stwa oraz r\u00f3\u017cnych kategorii bezpiecze\u0144stwa. Kolejna, druga cze\u015b\u0107 artyku\u0142u po\u015bwi\u0119cona jest uk\u0142adom z\u0142o\u017conym i po\u0142\u0105czeniom kaskadowym.<\/strong><\/p>\n<p>Odnosz\u0105c si\u0119 do rysunku 8 w pierwszej cz\u0119\u015bci publikacji (Elektrosystemy 05.2008) nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, i\u017c zar\u00f3wno bardziej z\u0142o\u017cone czujniki, jak i uk\u0142ady wykonawcze mog\u0105 by\u0107 strukturami programowalnymi. Zagadnienie to zostanie rozpatrzone na przyk\u0142adzie dw\u00f3ch wybranych urz\u0105dze\u0144: skanera laserowego (jako czujnika w systemie bezpiecze\u0144stwa) oraz przekszta\u0142tnika cz\u0119stotliwo\u015bci PWM z wbudowanymi funkcjami bezpiecze\u0144stwa (jako urz\u0105dzenia wykonawczego w uk\u0142adzie bezpiecze\u0144stwa). Wymienione wy\u017cej urz\u0105dzenia mo\u017cna potraktowa\u0107 jako podsystemy w systemie bezpiecze\u0144stwa maszyny. Zosta\u0142y one przedstawione na rysunku 1.<\/p>\n<div id=\"attachment_12142\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12142\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12142\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys1_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 1.  Przyk\u0142adowe  po\u0142\u0105czenie  kaskadowe  podsystem\u00f3w  zwi\u0105zanych  ze sterowaniem  bezpiecze\u0144stwem\" width=\"600\" height=\"313\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys1_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys1_SIEMENS-300x157.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12142\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 1.\u00a0Przyk\u0142adowe\u00a0po\u0142\u0105czenie\u00a0kaskadowe\u00a0podsystem\u00f3w\u00a0zwi\u0105zanych\u00a0ze sterowaniem\u00a0bezpiecze\u0144stwem<\/p><\/div>\n<p><strong>Integracja funkcji bezpiecze\u0144stwa w podsystemach<\/strong><\/p>\n<p>Dla rozwa\u017ca\u0144 przyj\u0119to najprostsz\u0105 struktur\u0119 programowalnego systemu sterowania bezpiecze\u0144stwem, jako pojedynczego \u0142a\u0144cucha: skaner-przeka\u017anik bezpiecze\u0144stwa-przekszta\u0142tnik. Dokonuj\u0105c redukcji zgodnie z norm\u0105 PN-EN 61508-2 otrzymuje si\u0119 wynikowo system o poziomie nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa SIL 2. Jednak, aby niniejszy uk\u0142ad wykorzysta\u0107 w praktycznym zastosowaniu, nale\u017cy dane podsystemy w\u0142a\u015bciwie skonfigurowa\u0107 (przeka\u017anik) lub sparametryzowa\u0107 (skaner i przekszta\u0142tnik).<br \/>\nParametryzacja urz\u0105dze\u0144 programowalnych generalnie nie zmienia topologii systemu, ale prowadzi do redukcji ryzyka, je\u017celi jest zrealizowana w\u0142a\u015bciwie.<br \/>\nW zakresie topologii nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na redundantne po\u0142\u0105czenie (w celu utrzymania poziomu SIL 2) pomi\u0119dzy wyj\u015bciami bezpiecze\u0144stwa skanera i wej\u015bciami przeka\u017anika. Wa\u017cne jest tu r\u00f3wnie\u017c w\u0142a\u015bciwe wykorzystanie wej\u015b\u0107, poniewa\u017c skaner posiada dwa p\u00f3\u0142przewodnikowe wyj\u015bcia bezpiecze\u0144stwa, kt\u00f3re w celu zapewnienia prawid\u0142owej pracy musz\u0105 by\u0107 po\u0142\u0105czone z odpowiednimi, przystosowanymi do przyj\u0119cia sygna\u0142\u00f3w w tym standardzie wej\u015bciami przeka\u017anika 3TK 2845&#8230; Na rysunku 2 przedstawiono jedn\u0105 z ilustracji pochodz\u0105cych z oryginalnej dokumentacji wymienionego wy\u017cej przeka\u017anika, z zaznaczeniem grup wej\u015b\u0107 i wyj\u015b\u0107 bezpiecze\u0144stwa o r\u00f3\u017cnej funkcjonalno\u015bci. Na rysunku tym wida\u0107 dwie grupy bezpotencja\u0142owych wyj\u015b\u0107: I \u2013 bez op\u00f3\u017anienia czasowego, III \u2013 z op\u00f3\u017anieniem zmiany stanu. Wyj\u015bcia tych grup mog\u0105 by\u0107 po\u0142\u0105czone z wej\u015bciami bezpiecze\u0144stwa modu\u0142u steruj\u0105cego przekszta\u0142tnika Sinamics G120 zawieraj\u0105cego funkcje bezpiecze\u0144stwa. Przy jednoczesnym zachowaniu redundancji po\u0142\u0105czenia przewodowego oraz parametryzacji (programowania) tego przekszta\u0142tnika mo\u017cliwe jest utrzymanie w systemie poziomu SIL 2.<\/p>\n<div id=\"attachment_12143\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12143\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12143\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys2_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 2. Fragment dokumentacji przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa 3TK2845\u2026 przedstawiaj\u0105cy topologi\u0119 wewn\u0119trznej logiki uniwersalnego przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa. Grupa I i III wyj\u015b\u0107 jest przeka\u017anikowa, to znaczy posiada styki bezpotencja\u0142owe\" width=\"600\" height=\"253\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys2_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys2_SIEMENS-300x127.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12143\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 2. Fragment dokumentacji przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa 3TK2845\u2026 przedstawiaj\u0105cy topologi\u0119 wewn\u0119trznej logiki uniwersalnego przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa. Grupa I i III wyj\u015b\u0107 jest przeka\u017anikowa, to znaczy posiada styki bezpotencja\u0142owe<\/p><\/div>\n<p>Na rysunku 3 przedstawiono w spos\u00f3b schematyczny wewn\u0119trzn\u0105, programow\u0105 struktur\u0119 przekszta\u0142tnika Sinamics z modu\u0142em sterowania CU 240S DP-F, kt\u00f3ry pozwala na realizacj\u0119 podsystemu z funkcjami bezpiecze\u0144stwa na poziomie SIL 2. Widoczna na rysunku struktura zapewnia pe\u0142n\u0105 redundancj\u0119 we wszystkich aspektach programowania podsystemu: wprowadzania parametr\u00f3w, przeniesienia parametr\u00f3w do obszaru pami\u0119ci nieulotnej procesor\u00f3w i realizacji test\u00f3w zgodno\u015bci w trybie czasu rzeczywistego. Dok\u0142adne om\u00f3wienie zasady pracy przekszta\u0142tnika oraz realizowanych przez modu\u0142 funkcji bezpiecze\u0144stwa wykracza poza ramy niniejszego opracowania. Mo\u017cna jedynie nadmieni\u0107, \u017ce spe\u0142niaj\u0105 one wymagania normy PN-EN 61800-5-2: 2007 \u201eElektryczne uk\u0142ady nap\u0119dowe mocy o regulowanej pr\u0119dko\u015bci \u2013 Cz\u0119\u015b\u0107 5-2: Wymagania dotycz\u0105ce bezpiecze\u0144stwa \u2013 Funkcjonalne.\u201d<\/p>\n<div id=\"attachment_12144\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12144\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12144\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys3_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 3. Schemat struktury programowania funkcji bezpiecze\u0144stwa modu\u0142u sterowania przekszta\u0142tnika Sinamics G120\" width=\"600\" height=\"407\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys3_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys3_SIEMENS-300x204.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12144\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 3. Schemat struktury programowania funkcji bezpiecze\u0144stwa modu\u0142u sterowania przekszta\u0142tnika Sinamics G120<\/p><\/div>\n<p>Podsumowuj\u0105c nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce oczekiwany poziom nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa narzuca stosowanie w systemie zar\u00f3wno odpowiednich komponent\u00f3w (podsystem\u00f3w i ich specjalnego wyposa\u017cenia), realizacj\u0119 w\u0142a\u015bciwych po\u0142\u0105cze\u0144 (topologia sprz\u0119tu) oraz programowego wykorzystania funkcji bezpiecze\u0144stwa (topologia oprogramowania). Poniewa\u017c w wypadku stosowania urz\u0105dze\u0144 zawieraj\u0105cych zintegrowane funkcje bezpiecze\u0144stwa niejako automatycznie przechodzi si\u0119 do uk\u0142ad\u00f3w z\u0142o\u017conych, w niniejszej cz\u0119\u015bci artyku\u0142u pos\u0142ugiwano si\u0119 r\u00f3wnie\u017c poj\u0119ciem poziomu nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa. Jednak poniewa\u017c opisany wy\u017cej przyk\u0142ad by\u0142 prosty topologicznie, mo\u017cna w tym wypadku przyj\u0105\u0107, \u017ce uk\u0142ad spe\u0142nia wymagania 3. kategorii bezpiecze\u0144stwa. Jest to typowy poziom dla aplikacji nap\u0119dowych, takich jak na przyk\u0142ad transport wewn\u0119trzny.<\/p>\n<p><strong>Selektywno\u015b\u0107 w uk\u0142adzie bezpiecze\u0144stwa \u2013 po\u0142\u0105czenia kaskadowe<\/strong><\/p>\n<p>Je\u017celi maszyna (ci\u0105g technologiczny) jest relatywnie rozleg\u0142a i zr\u00f3\u017cnicowana, z analizy ryzyka mo\u017ce wynika\u0107 mo\u017cliwo\u015b\u0107 podzia\u0142u systemu sterowania bezpiecze\u0144stwem na sekcje. Takie podej\u015bcie jest uzasadnione dlatego, \u017ce dana osoba, kt\u00f3r\u0105 system ma ochrania\u0107 ma ograniczony zasi\u0119g (w sensie dost\u0119pu do stref niebezpiecznych) lub strefy te maj\u0105 ograniczone rozmiary. Z ostatnim faktem wi\u0105\u017ce si\u0119 r\u00f3wnie\u017c zagadnienie r\u00f3\u017cnicowania zagro\u017ce\u0144 generowanych przez poszczeg\u00f3lne sekcje maszyny. Z regu\u0142y bowiem ci\u0105gi technologiczne konstruuje si\u0119 jako pewien zesp\u00f3\u0142 kolejno po\u0142\u0105czonych maszyn wykonuj\u0105cych zr\u00f3\u017cnicowane czynno\u015bci technologiczne, a wi\u0119c nios\u0105cych odmienne zagro\u017cenia. Sposoby ochrony przed tymi zagro\u017ceniami musz\u0105 by\u0107 zatem r\u00f3wnie\u017c odmienne i w wi\u0119kszo\u015bci przypadk\u00f3w nie ma podstaw do przypuszcze\u0144, \u017ce eliminacja danego zagro\u017cenia niesie za sob\u0105 konieczno\u015b\u0107 zatrzymania ca\u0142o\u015bci maszyny.<br \/>\nOczywi\u015bcie nie wolno dopu\u015bci\u0107 do sytuacji, aby wykonanie czynno\u015bci stopu awaryjnego dla jednej sekcji spowodowa\u0142o powstanie zagro\u017cenia nowego rodzaju. Ocena takiej potencjalnej sytuacji musi by\u0107 zatem r\u00f3wnie\u017c elementem analizy ryzyka. Przyk\u0142adowo, je\u017celi samotok s\u0142u\u017c\u0105cy do transportu blachy w ci\u0105g\u0142ym procesie produkcji rur stalowych jest ca\u0142kowicie bierny, natomiast transportem pasma blachy stalowej steruj\u0105 dwa uk\u0142ady walc\u00f3w na jego pocz\u0105tku i ko\u0144cu, to nag\u0142e zatrzymanie ko\u0144cowych walc\u00f3w spowoduje wobec sztywno\u015bci blachy jej szybkie uniesienie w \u015brodkowej cz\u0119\u015bci nawet do wysoko\u015bci dachu hali i powstanie niestabilnego wzniesienia o wadze nawet kilku ton, kt\u00f3re mo\u017ce przewr\u00f3ci\u0107 si\u0119 na bok stanowi\u0105c zagro\u017cenie dla ca\u0142ego obszaru. Zatem nie tylko nie nale\u017cy budowa\u0107 selektywnego uk\u0142adu stopu awaryjnego dla ka\u017cdego z wy\u017cej opisanych dw\u00f3ch nap\u0119d\u00f3w (dw\u00f3ch odr\u0119bnych i odleg\u0142ych sekcji nap\u0119dowych), ale dodatkowo przeanalizowa\u0107 niezawodno\u015bciowe skutki zatrzymania nap\u0119du odbieraj\u0105cego w sytuacji, gdy pracuje nap\u0119d podaj\u0105cy. Dodatkowym tematem do rozwa\u017cenia s\u0105 wzgl\u0119dy czysto technologiczne, to znaczy odpowied\u017a na pytanie, co si\u0119 stanie z maszyn\u0105 wzgl\u0119dnie surowcem, czy procesem w wypadku awaryjnego zatrzymania jednej sekcji. Tu te\u017c mog\u0105 powsta\u0107 zagro\u017cenia, na przyk\u0142ad w przemy\u015ble spo\u017cywczym czy chemicznym.<\/p>\n<p><strong>Przyciski stopu<\/strong><br \/>\nProblem cz\u0119\u015bciowego zatrzymania maszyny wi\u0105\u017ce si\u0119 r\u00f3wnie\u017c z rozmieszczeniem przycisk\u00f3w s\u0142u\u017c\u0105cych do inicjowania zatrzymania. W niekt\u00f3rych przypadkach spotka\u0107 mo\u017cna nawet dwa przyciski stopu awaryjnego obok siebie, jeden s\u0142u\u017c\u0105cy do zatrzymania ca\u0142ej instalacji, a drugi lokalny. Natomiast w normie PN-EN ISO 13850 (punkt 4.1.1) po\u015bwi\u0119conej zagadnieniom projektowania stopu awaryjnego zwraca si\u0119 wyra\u017anie uwag\u0119 na konieczno\u015b\u0107 eliminowania pomy\u0142ki u\u017cycia przycisku lub innego elementu aktywuj\u0105cego dla sekcji izolowanej od pozosta\u0142ej cz\u0119\u015bci maszyny.<br \/>\nOddzielnym zagadnieniem jest r\u00f3wnie\u017c wyst\u0119powanie dla danej aplikacji element\u00f3w sterowniczych od\u0142\u0105czalnych, co mo\u017ce powodowa\u0107 sytuacje, gdy w zasi\u0119gu wzroku operatora znajduje si\u0119 przycisk stopu, kt\u00f3ry jest chwilowo nieaktywny, poniewa\u017c nie jest on ruchomy i w danym momencie niepo\u0142\u0105czony z uk\u0142adem sterowania bezpiecze\u0144stwem. Problem nie jest zatem trywialny.<br \/>\nGeneralnie wydaje si\u0119 s\u0142uszne przyj\u0119cie za\u0142o\u017cenia, \u017ce aby w ramach analizy ryzyka mo\u017cna by\u0142o dan\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 maszyny uzna\u0107 za oddzieln\u0105 (posiadaj\u0105c\u0105 w\u0142asny uk\u0142ad sterowania bezpiecze\u0144stwem), musi ona spe\u0142nia\u0107 warunek ca\u0142kowitej izolacji, to znaczy, \u017ce musi by\u0107 odr\u0119bna ruchowo, technologicznie, a nawet wzrokowo od reszty uk\u0142adu.<br \/>\nPonadto u\u017cycie stopu bezpiecze\u0144stwa musi by\u0107 monitorowane w uk\u0142adzie nadrz\u0119dnym, aby mo\u017cna by\u0142o okre\u015bli\u0107 jednoznacznie, kt\u00f3ry z element\u00f3w zosta\u0142 uruchomiony i w jakiej chwili. Rozwa\u017cania powinny uwzgl\u0119dnia\u0107 tak\u017ce procedur\u0119 przywracania ruchu (czy musi by\u0107 ona w danym wypadku r\u0119czna, czy dopuszczona mo\u017ce by\u0107 funkcja autostartu).<\/p>\n<div id=\"attachment_12145\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12145\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12145\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys4_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 4. Uniwersalny przeka\u017anik bezpiecze\u0144stwa z rodziny 3TK2845... z zaznaczonym (kolorem czerwonym) wyj\u015bciem o funkcjonalno\u015bci informacyjnej \u2013 niezalecanej do wykorzystywania w obwodach bezpiecze\u0144stwa\" width=\"600\" height=\"428\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys4_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys4_SIEMENS-300x214.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12145\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 4. Uniwersalny przeka\u017anik bezpiecze\u0144stwa z rodziny 3TK2845&#8230; z zaznaczonym (kolorem czerwonym) wyj\u015bciem o funkcjonalno\u015bci informacyjnej \u2013 niezalecanej do wykorzystywania w obwodach bezpiecze\u0144stwa<\/p><\/div>\n<p><strong>Przeka\u017aniki bezpiecze\u0144stwa<\/strong><br \/>\nElementy przeznaczone do stosowania w uk\u0142adach sterowania bezpiecze\u0144stwem s\u0105 wyposa\u017cane w wyj\u015bcia (stykowe lub elektroniczne) sygnalizuj\u0105ce ich stan zadzia\u0142ania. Na rysunku 4 pokazano przyk\u0142ad takiego wyj\u015bcia sygna\u0142owego, kt\u00f3re mo\u017ce s\u0142u\u017cy\u0107 do przekazywania sygna\u0142u monitoruj\u0105cego zadzia\u0142anie obwodu bezpiecze\u0144stwa przez uk\u0142ad sterowania technologicznego. Dokumentacja przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa zawiera jednak zapis, \u017ce wyj\u015bcie sygna\u0142owe nie mo\u017ce by\u0107 stosowane w obwodzie bezpiecze\u0144stwa, lecz tylko do sygnalizacji stanu uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem dla potrzeb systemu sterowania technologicznego lub powiadomienia operatora.<br \/>\nAktywowanie uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem nie odbywa si\u0119 oczywi\u015bcie w wielu przypadkach jedynie za pomoc\u0105 przycisk\u00f3w grzybkowych lub linek stopu awaryjnego, lecz r\u00f3wnie\u017c za pomoc\u0105 urz\u0105dze\u0144 blokuj\u0105cych sprz\u0119\u017conych z os\u0142onami. W takim wypadku prawdopodobie\u0144stwo pomy\u0142ki operatora co do zakresu dzia\u0142ania danego urz\u0105dzenia aktywuj\u0105cego jest minimalne.<\/p>\n<div id=\"attachment_12146\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12146\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12146\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys5_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 5. Przyk\u0142ad realizacji uk\u0142adu sterowania bezpiecznym zatrzymaniem o\u015bmiu nap\u0119d\u00f3w (od M1 do M8) za pomoc\u0105 jednego przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa typu 3TK2840... i dw\u00f3ch modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych typu 3TK2830... Uk\u0142ad spe\u0142nia wymagania kategorii 2. bezpiecze\u0144stwa i posiada funkcj\u0119 autostartu (brak pod\u0142\u0105czenia zacisku \u201e1\u201d przeka\u017anika)\" width=\"600\" height=\"418\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys5_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys5_SIEMENS-300x209.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12146\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 5. Przyk\u0142ad realizacji uk\u0142adu sterowania bezpiecznym zatrzymaniem o\u015bmiu nap\u0119d\u00f3w (od M1 do M8) za pomoc\u0105 jednego przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa typu 3TK2840&#8230; i dw\u00f3ch modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych typu 3TK2830&#8230; Uk\u0142ad spe\u0142nia wymagania kategorii 2. bezpiecze\u0144stwa i posiada funkcj\u0119 autostartu (brak pod\u0142\u0105czenia zacisku \u201e1\u201d przeka\u017anika)<\/p><\/div>\n<p>Na rysunku 5 pokazano schemat aplikacyjny uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem, w kt\u00f3rym wykorzystany zosta\u0142 pojedynczy przeka\u017anik bezpiecze\u0144stwa do sterowania du\u017c\u0105 liczb\u0105 nap\u0119d\u00f3w silnikowych.<br \/>\nWracaj\u0105c do rysunku 7 z pierwszej cz\u0119\u015bci artyku\u0142u oraz jego opisu nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce projektant podejmuj\u0105c decyzj\u0119 o optymalizacji topologii uk\u0142adu bezpiecze\u0144stwa mo\u017ce w uzasadnionym wypadku po\u0142\u0105czy\u0107 wi\u0119cej ni\u017c jeden obw\u00f3d sterowania stycznika do pojedynczego wyj\u015bcia przeka\u017anika bezpiecze\u0144stwa (bez obni\u017cania kategorii bezpiecze\u0144stwa) lub wykorzysta\u0107 wiele przeka\u017anik\u00f3w do sterowania awaryjnym wy\u0142\u0105czeniem pojedynczych nap\u0119d\u00f3w. Poniewa\u017c ostatnie rozwi\u0105zanie mo\u017ce okaza\u0107 si\u0119 kosztowne, istnieje mo\u017cliwo\u015b\u0107 zastosowania modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych 3TK2830&#8230;, jak to pokazano na rysunku 5. Takie rozwi\u0105zanie, pod warunkiem zachowania zasad zawartych w instrukcji modu\u0142u, nie obni\u017ca kategorii bezpiecze\u0144stwa. Oczywi\u015bcie zastosowanie pojedynczego przeka\u017anika powoduje, \u017ce wszystkie nap\u0119dy wy\u0142\u0105czane s\u0105 jednocze\u015bnie. Wyzwalanie modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych odbywa si\u0119 w przyk\u0142adowej aplikacji za po\u015brednictwem obwod\u00f3w zaznaczonych kolorem czerwonym, a styki potwierdzaj\u0105ce zadzia\u0142anie modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych (zaciski 51-52) nale\u017cy po\u0142\u0105czy\u0107 szeregowo ze stykami pomocniczymi stycznik\u00f3w w obwodzie sprz\u0119\u017cenia zwrotnego przeka\u017anika (kolor zielony). Obwody sterowania cewek stycznik\u00f3w musz\u0105 posiada\u0107 w\u0142a\u015bciwe zabezpieczenia.<\/p>\n<div id=\"attachment_12147\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-12147\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12147\" src=\"http:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys6_SIEMENS.jpg\" alt=\"Rys. 6.  Przyk\u0142adowa aplikacja  wykorzystuj\u0105ca technik\u0119 po\u0142\u0105czenia kaskadowego  przeka\u017anik\u00f3w w uk\u0142adzie sterowania bezpiecze\u0144stwem.  Uk\u0142ad ten spe\u0142nia  wymagania kategorii 4.  bezpiecze\u0144stwa,  zgodnie z PN-EN 954-1\" width=\"600\" height=\"375\" srcset=\"https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys6_SIEMENS.jpg 600w, https:\/\/elektrosystemy.pl\/wp-content\/uploads\/uncategorized\/2015\/11\/13\/elementy-topologii-ukladow-bezpieczenstwa-czesc-ii\/rys6_SIEMENS-300x188.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><p id=\"caption-attachment-12147\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 6.\u00a0Przyk\u0142adowa aplikacja\u00a0wykorzystuj\u0105ca\u00a0technik\u0119 po\u0142\u0105czenia\u00a0kaskadowego\u00a0przeka\u017anik\u00f3w\u00a0w uk\u0142adzie sterowania\u00a0bezpiecze\u0144stwem.\u00a0Uk\u0142ad ten spe\u0142nia\u00a0wymagania kategorii 4.\u00a0bezpiecze\u0144stwa,\u00a0zgodnie z PN-EN 954-1<\/p><\/div>\n<p><strong>Po\u0142\u0105czenie kaskadowe przeka\u017anik\u00f3w bezpiecze\u0144stwa<\/strong><br \/>\nW uk\u0142adzie pokazanym na rysunku 6 zademonstrowano przyk\u0142ad po\u0142\u0105czenia kaskadowego dw\u00f3ch przeka\u017anik\u00f3w bezpiecze\u0144stwa 1-3TK2841&#8230; \u2013 s\u0142u\u017c\u0105cego do realizacji uk\u0142ad\u00f3w sterowania do kategorii 4. w\u0142\u0105cznie, oraz 2-3TK2842&#8230; \u2013 s\u0142u\u017c\u0105cego do realizacji sterowania uk\u0142adami nap\u0119dowymi z kategori\u0105 1. stopu (wed\u0142ug PN-EN 60204-1). Ponadto w powy\u017cszym uk\u0142adzie zastosowano przekszta\u0142tnik cz\u0119stotliwo\u015bci, kt\u00f3ry zosta\u0142 sparametryzowany w taki spos\u00f3b, \u017ce wyj\u015bcie 14. przeka\u017anika 1. podaje sygna\u0142 szybkiego zatrzymania nap\u0119du (po\u0142\u0105czenie oznaczone kolorem czerwonym), a po odliczonym przez wewn\u0119trzny zegar przeka\u017anika nastawialnym czasie op\u00f3\u017anienia, nap\u0119d pozbawiany jest napi\u0119cia zasilania za pomoc\u0105 redundantnych stycznik\u00f3w K1 i K2 (obw\u00f3d oznaczony kolorem \u017c\u00f3\u0142tym). Styczniki K1 i K2 maj\u0105 wymuszone prowadzenie styk\u00f3w. W normalnym trybie pracy nap\u0119d jest zatrzymywany po otwarciu drzwi ochronnych, zabezpieczonych redundantnymi wy\u0142\u0105cznikami pozycyjnymi.<br \/>\nPo\u0142\u0105czenie oznaczone kolorem zielonym pozwala na zrealizowanie w uk\u0142adzie sterowania bezpiecze\u0144stwem funkcji sterowania kaskadowego. Wykorzystane tutaj zosta\u0142o specjalne wej\u015bcie (1.) przeka\u017anika 2., kt\u00f3re po\u0142\u0105czono z normalnym wyj\u015bciem bezpiecze\u0144stwa przeka\u017anika 1. Realizuje on funkcj\u0119 zatrzymania w wypadku zadzia\u0142ania na przycisk Stopu awaryjnego (r\u00f3wnie\u017c z redundantnymi stykami). Ponowne uruchomienie uk\u0142adu nap\u0119dowego odbywa si\u0119 po przyci\u015bni\u0119ciu przycisku \u201eStart\u201d (kolor \u017c\u00f3\u0142ty przycisku oznacza wyj\u015bcie ze stanu nietypowego, jakim jest zadzia\u0142anie uk\u0142adu sterowania bezpiecze\u0144stwem wynikaj\u0105ce z pobudzenia Stopu awaryjnego, a nie otwarcia drzwi ochronnych). Ewentualne zwi\u0119kszenie liczby nap\u0119d\u00f3w sprz\u0119\u017conych z odpowiednimi os\u0142onami mo\u017cna uzyska\u0107 zar\u00f3wno przez wykorzystanie wyj\u015bcia 24. przeka\u017anika 1., jak i zastosowanie modu\u0142\u00f3w rozszerzaj\u0105cych 3TK2830&#8230; w spos\u00f3b pokazany na rysunku 5.<\/p>\n<p><strong>Podsumowanie<\/strong><\/p>\n<p>Poszukuj\u0105c rozwi\u0105zania konkretnego uk\u0142adu sterowania bezpiecznym wy\u0142\u0105czeniem maszyny w literaturze mo\u017cna znale\u017a\u0107 szereg przyk\u0142ad\u00f3w aplikacyjnych, natomiast normy techniczne podaj\u0105 jedynie og\u00f3lne wytyczne projektowania. Istotne jest zatem poszukiwanie zasad stosowania danego rodzaju element\u00f3w w celu eliminacji potencjalnych b\u0142\u0119d\u00f3w projektowych. Zadaniem niniejszego opracowania jest zwr\u00f3cenie uwagi na wybrane elementy procesu projektowania w celu zaproponowania pewnego \u201estylu my\u015blenia\u201d pozwalaj\u0105cego na unikni\u0119cie cho\u0107 w cz\u0119\u015bci problem\u00f3w, kt\u00f3re mog\u0105 wynikn\u0105\u0107 w czasie walidacji uk\u0142adu sterowania zwi\u0105zanego z bezpiecze\u0144stwem maszyny oraz oczywi\u015bcie w czasie eksploatacji.<br \/>\nWobec ogromu zagadnienia przedstawiono jedynie kilka sposob\u00f3w rozwi\u0105zania wybranych zagadnie\u0144, koncentruj\u0105c si\u0119 na problematyce uk\u0142ad\u00f3w o niskim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci, a wi\u0119c opisywanych kategoriami bezpiecze\u0144stwa wed\u0142ug normy PN-EN 954-1. Zbli\u017caj\u0105cy si\u0119 termin wprowadzenia nowej wersji Dyrektywy Maszynowej nieco zmodyfikuje podej\u015bcie do niniejszych zagadnie\u0144, cho\u0107 samo poj\u0119cie kategorii bezpiecze\u0144stwa dla uk\u0142ad\u00f3w o niskim stopniu z\u0142o\u017cono\u015bci pozostanie w u\u017cyciu. W ramach nowej wersji Dyrektywy zharmonizowana b\u0119dzie norma PN-EN ISO 13849-1. Ta nowa regulacja w pewien spos\u00f3b pozwala na powi\u0105zanie kategorii bezpiecze\u0144stwa z poziomami nienaruszalno\u015bci bezpiecze\u0144stwa SIL.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><strong>Marek Trajdos<\/strong><br \/>\n<strong>Autor jest pracownikiem<\/strong><br \/>\n<strong>firmy T-System Projekt<\/strong><br \/>\n<strong>oraz cz\u0142onkiem klubu Paragraf 34<\/strong><br \/>\n<strong>Wies\u0142aw Monkiewicz<\/strong><br \/>\n<strong>Autor jest pracownikiem <\/strong><br \/>\n<strong>firmy Siemens<\/strong><br \/>\n<strong>oraz cz\u0142onkiem klubu Paragraf 34<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Artyku\u0142 jest kontynuacj\u0105 zamieszczonej w majowym wydaniu magazynu Elektrosystemy publikacji na temat aplikacji bezpiecze\u0144stwa oraz r\u00f3\u017cnych kategorii bezpiecze\u0144stwa. Kolejna, druga cze\u015b\u0107 artyku\u0142u po\u015bwi\u0119cona jest uk\u0142adom z\u0142o\u017conym i po\u0142\u0105czeniom kaskadowym. Odnosz\u0105c si\u0119 do rysunku 8 w pierwszej cz\u0119\u015bci publikacji (Elektrosystemy 05.2008) nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, i\u017c zar\u00f3wno bardziej z\u0142o\u017cone czujniki, jak i uk\u0142ady wykonawcze mog\u0105 by\u0107 strukturami&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":12144,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[381],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12141"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=12141"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12141\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":12148,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/12141\/revisions\/12148"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/12144"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=12141"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=12141"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=12141"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}