Güvenlik teknolojisine genel bakış
Endüstriyel güvenlik teknolojisi nedir?
Endüstriyel güvenlik teknolojisi, insanları, makineleri, tesisleri ve verileri korumak için teknik sistemleri, önlemleri ve prosedürleri kapsar. Industrial Safety (Endüstriyel Güvenlik), yani çalışanların makinelerden kaynaklanan tehlikelere karşı korunması ve Industrial Security (Endüstriyel Veri Güvenliği), tesislerin ve verilerin saldırılara karşı korunması olarak ayrılır. Amaç, riskleri en aza indirmek ve tesislerin güvenli çalışmasını sağlamaktır.
Güvenlik odaklı sensör sistemi hangi görevleri yerine getirir?
Kişisel koruma ve tehlikeli alan denetimi
Temassız olarak etki eden koruyucu donanımlar, çalışma alanlarını izler ve tehlikeli makine hareketlerine yetkisiz müdahaleyi veya kişilerin bu alana girdiğini algılar. Buna paralel olarak akıllı arıza teşhis araçları arızaları erkenden algılar ve iletir. Bu sayede kesinti süreleri önlenebilir ve sistem kullanılabilirliği maksimuma çıkarılabilir.
Optimize edilmiş alanda yüksek verimli lojistik çözümleri
Önceden monte edilmiş muting setleri ile birlikte kullanılan güvenlik ışık bariyerleri, malzeme akışını kesintiye uğratmadan malzemenin korunan sistem alanlarına güvenli bir şekilde taşınmasını sağlar. Bu sayede, kişisel koruma sürekli olarak devredeyken malzemeler aynı anda içeri ve dışarı taşınabilir. Yerden tasarruf sağlayan entegrasyon, alanların verimli kullanımını destekler ve malzeme akışını artırır.
Duruş süresini optimize etme
Otomatik yeniden başlatma, güvenilir kişisel korumayı yüksek sistem kullanılabilirliği ile birleştirir. Tehlikeli alan tekrar boşaltıldığında güvenlik ışık perdesi otomatik olarak güvenli çalışma moduna geçer ve makinenin yeniden başlatılmasına imkan verir. Böylece kesinti süreleri azalır ve verimli iş akışları desteklenir. Ancak bu fonksiyona sadece belirli koşullar altında izin verilir.
Hareketli koruma tertibatlarının konum denetimi ve kilitleme cihazları sayesinde işlem güvenliği
Güvenlik kilitleri, güvenlik kapılarının elektromanyetik veya elektromekanik olarak kilitlenmesine olanak sağlar. Güvenlik kilitleri kapıları kilitleyerek, işçileri makine kaynaklı hareketlerden veya bunlarla ilgili tehlikeli noktalardaki potansiyel tehlikelerden korumak için bir mekanizma sağlar. Aynı zamanda prosese istenmeyen müdahaleler de önlenebilir. Yani daha yüksek işlem güvenliği, duruş sürelerinin ve arıza sürelerinin azalmasını sağlar.
İnsan ve makine arasında güvenli iletişim
Uygun güvenlik röleleriyle birlikte komut cihazları, makinelerin ve otomatik süreçlerin güvenli bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Bu sayede uygulamalar maksimum kişisel koruma altında güvenilir bir şekilde kurulabilir, başlatılabilir, durdurulabilir veya sonlandırılabilir.
Güvenlik sensörlerini standart sensörlerden ayıran nedir?
Güvenlik sensörleri, sistem devre dışındayken bile tehlike oluşturmayacak şekilde tasarlanmalı ve kullanılmalıdır. Bunun için yürürlükteki ilgili normlar ve güvenlik tekniği gereklilikleri dikkate alınmalıdır. Normal işletimde, güvenlik çıkışları 24 V DC iletir. Güvenli durum KAPALI (0 V) durumudur. Böylece tel kopması veya gerilim kesintisi de otomatik olarak güvenli durumu tetikler.
Bu seviye, yüksek parazit direnci, uzun mesafelerde güvenilir sinyal güvenliği ve hatalı devre bağlantılarından korunmanın yanı sıra insanlara ve tesislere karşı koruma sağlamak için endüstri standardına uygundur. Ayrıca bu standart, farklı üreticilerin bileşenlerinin kolayca birlikte çalışabilmesini sağlar. Maksimum güvenlik için güvenlik fonksiyonları hata durumunda da geçerli olur. Sürekli karşılaştırma ve geri okuma sayesinde hatalar mümkün olduğunca erken tespit edilir.
Yasal dayanaklar
| Sorumlu | Temel görev | Yasal dayanak | Bu özellikle önemlidir |
|---|---|---|---|
| Makine üreten | Makine, güvenli bir şekilde çalıştırılabilecek, kurulabilecek ve bakımı yapılabilecek şekilde tasarlanmış ve yapılmış olmalıdır. Amacına uygun kullanım ve makul şekilde öngörülebilir hatalı kullanım dikkate alınmalıdır. | Makine Direktifi / Makine Yönetmeliği |
|
| Makine operatörü | Çalışma araçları, tehlikeler değerlendirildikten, teknik gelişmelerin gerektirdiği uygun koruyucu önlemler alındıktan ve güvenli kullanımları teyit edildikten sonra kullanılabilir. | İş güvenliği yönetmeliği |
|
Gerekli performans seviyesi nasıl belirlenir?
Performans seviyesi (PLr)
Gerekli Performans Seviyesi – kısaca PLr (Performance Level required) – risk değerlendirmesi kapsamında belirlenir. Güvenlik fonksiyonunun gerekli güvenilirliğini tanımlar ve böylece uygun koruyucu cihazların seçimi ve tasarımı için önemli bir temel oluşturur.
Değerlendirmeye aşağıdaki risk parametreleri dahil edilir:
Olası yaralanmanın ciddiyeti
Tehlikeye maruz kalma sıklığı ve süresi
Tehlikeden kaçınma veya hasarı sınırlama olanağı
Makine üreticileri için PLr'nin belirlenmesi
Güvenlik bütünlüğü seviyesi (SIL)
Safety Integrity Level (SIL), elektrikli, elektronik ve programlanabilir güvenlikle ilgili sistemlerin güvenilirliğini tanımlar. Bir güvenlik fonksiyonunun mevcut riski ne kadar azalttığını veya tehlikeli bir arızanın ne kadar olası olduğunu belirtir.
Sınıflandırma, IEC 61508 veya IEC 61511 uyarınca SIL 1'den SIL 4'e kadar dört kademede gerçekleştirilir. Burada SIL 1 en düşük ve SIL 4 en yüksek gerekli risk azaltımını temsil eder.
SIL özellikle proses endüstrisinde ve karmaşık proses ve proses tekniği bulunan tesislerde kullanılır. Bazı uluslararası pazarlarda, fonksiyonel güvenlik gereksinimleri genellikle makine endüstrisinde yaygın olarak kullanılan Performans Seviyesi (PL) veya gerekli Performans Seviyesi (PLr) yerine SIL ile belirtilir.
wenglor PL'yi nasıl belirler?
Bir sensörün PL değeri, güvenlikle ilgili mimarisi ve güvenilirlik karakteristikleri kullanılarak belirlenir. Bu esnada aşağıdaki faktörler dikkate alınır:
Kullanılan bileşenin tehlikeli şekilde arızalanmasına kadar geçen ortalama süre.
Güvenli iletişim ve sinyal işleme
Makine güvenliğinde güvenli iletişim neden gereklidir?
Bir güvenlik ışık perdesi, bir kişinin tehlikeli bir alana müdahale ettiğini algılar. Ancak güvenlik fonksiyonu, sinyalin güvenli makine kontrol sistemine güvenilir bir şekilde iletilmesi, orada doğru bir şekilde değerlendirilmesi ve öngörülen koruma tepkisinin – örneğin makinenin güvenli bir şekilde durdurulması – tetiklenmesi durumunda devreye girer.
Güvenli iletişim prensip olarak her hatayı önlemez, ancak iletişim ve sistem hatalarının zamanında algılanmasını ve kontrol altına alınmasını sağlar. Buna hat kesintileri, kısa devreler, bozuk veya kayıp veri telegramları, cihaz arızaları ve sinyal iletiminde izin verilmeyen gecikmeler dahildir. Bu tür bir arıza tespit edilirse, güvenlik sistemi makineyi belirlenen tepki süresi içinde güvenli bir duruma getirmelidir.
OSSD çıkışları nedir ve nasıl çalışır?
Güvenlik çıkışları olarak da adlandırılan OSSD çıkışları, makine kumandasına bağlı temassız olarak etki eden koruyucu donanımın çıkışlarıdır. Mevcut koruma durumunu bir güvenlik denetleyicisine veya güvenlik rölesine aktarırlar.
Güvenlik alanı boşsa, OSSD çıkışları AÇIK durumdadır. Güvenlik alanı kesilirse veya güvenlikle ilgili bir hata algılanırsa, KAPALI durumuna geçerler. Bağlı olan kontrol sistemi bunun üzerine öngörülen koruyucu tepkiyi tetikler ve örneğin makineyi güvenli bir şekilde durdurur.
Güvenilir sinyal aktarımı için güvenlik sensörleri, ayrı ayrı izlenen iki OSSD kanalına sahiptir. Sinyal durumu ve uyumu değerlendirme ünitesi tarafından kontrol edilir. Kısa test impulsları ayrıca bağlı sinyal yollarındaki sorunların teşhisini de mümkün kılar.
Bu sayede diğerlerinin yanı sıra aşağıdaki hatalar algılanabilir:
- Kısa devreler
- Kanallar arasında çapraz bağlantılar
- Hat kesintileri
- Hatalı veya çelişkili devre durumları
İki kanallı kablo tesisatı
İki kanallı kablolamada güvenlik sinyali güvenli kontrol sistemine yedekli olarak iletilir. Her iki kanalın sürekli karşılaştırılması, sapmaların ve münferit hataların güvenilir şekilde algılanmasını sağlar ve daha yüksek performans seviyelerine ulaşılmasını sağlar.
Geri besleme devresi denetimi (EDM)
EDM, External Device Monitoring (Harici Cihaz İzleme) anlamına gelir ve harici devre elemanlarının denetimini ifade eder. Kapatma komutundan sonra güvenlik fonksiyonu, bağlı kontaktörlerin gerçekten ayrılıp ayrılmadığını kontrol eder.
Kaynaklanmış veya hatalı kontaklar bu sayede algılanır. Bir kontaktör beklenen duruma ulaşmazsa, sistem makinenin yeniden başlatılmasını önler.
Kaskat bağlantının avantajları nelerdir?
Kaskat bağlantı, farklı güvenlik alanlarını denetlemek için birden fazla koruma tertibatının arka arkaya bağlanması anlamına gelir. Bu sayede hepsi bir güvenlik çıkışına etki edebilir. Kaskat bağlantılı tertibatlar dışa doğru tek bir koruyucu tertibat gibi davranır. Bu sayede kapsamlı koruma konseptleri daha az kablolama gereksinimi ile gerçekleştirilebilir ve esnek bir şekilde genişletilebilir.
Avantajlar
Daha az kablolama gereksinimi
Daha düşük kurulum maliyeti
Güvenlik kontrol sisteminde daha az sayıda girişe ihtiyaç vardır
Güvenlik sisteminin esnek şekilde genişletilmesi
Çözümler ve önemli terimler
Parmak, el ve vücut koruması arasındaki fark nedir?
| Parmak koruma |
|---|
| 14 mm'ye kadar çözünürlük |
| Parmakların algılanması |
| Çok kısa güvenlik mesafesi |
| Kullanım yerleri örneğin presler, zımbalama makinaları, bükme makinaları, yarı otomatik manuel çalışma yerleridir |
| Yüksek çözünürlük sayesinde ek güvenlik payı gerekmediğinden tehlikeli noktaya göreceli olarak yakın konumlandırma özelliği |
| El koruması |
|---|
| 30 mm'ye kadar çözünürlük |
| El / kol algılama |
| Optimum çalışma mesafesi |
| Kullanım yerleri örneğin kaynak robotları, palet besleme tertibatları, çözme istasyonlarıdır |
| Özelliği, parmak korumasına kıyasla tehlikeli noktaya olan gerekli asgari güvenlik mesafesinin daha büyük olmasıdır |
| Vücut koruması |
|---|
| 300 ila 500 mm arası çözünürlük |
| Vücut / kişi algılama |
| Büyük çalışma mesafesi |
| Kullanım yerleri, örneğin robot hücreleri gibi girişler ve tehlikeli alanlardır |
| Özelliği, genellikle sadece birkaç ışık ışınının yeterli olmasıdır |
Güvenlik mesafesi nasıl hesaplanır?
Güvenlik mesafesi şöyle hesaplanır: S = (K × T) + C
S = Güvenlik mesafesi
K = Yaklaşma hızı
T = Toplam Sistem Yanıt Süresi
C = Ekstra güvenlik payı
Güvenlik alanına dikey yaklaşma için güvenlik mesafesi
Güvenlik ışık perdeleri ve çok ışınlı ışık ızgaralarının genişletilmiş fonksiyonları
Muting güvenlik fonksiyonları
Muting sırasında koruma fonksiyonu hedefe yönelik olarak köprülenir. İlave fonksiyonlar, kimsenin fark edilmeden tehlike alanına girmemesini sağlar.
- Muting sürekli fonksiyonu
- Bant durdurma sinyali fonksiyonu
- Muting etkinleştirme fonksiyonu
- Yön belirleme fonksiyonu
- Kısmi muting
- Boşluk baskılama
- Geçersiz kılma fonksiyonu
Körleme fonksiyonları
Körleme fonksiyonları, ışık huzmelerini koruma alanının tanımlanmış bir kısmında karartılmasını sağlar. Muting’in aksine, körlemedeki köprüleme sürekli olarak çalışır.
- Sabit körleme
- Kenar toleransıyla sabit körleme
- Hareketli körleme
Güvenlik ışık perdelerinde çözünürlük ne anlama gelir?
Güvenlik işık perdesinin azaltılmış çözünürlüğü, obje algılamasının tepki eşiğinin artırıldığı bir fonksiyondur. Işık perdesi artık tek tek ışık ışınlarının her kesintisini değerlendirmez, ancak tanımlanmış sayıda komşu ışın aynı anda kesildiğinde güvenlik fonksiyonunu tetikler.
Bu, etkili algılama boyutunu örneğin 14 milimetreden 50 veya 90 milimetreye çıkarır. Sac gibi ince malzemeler güvenlik alanında kalırken, daha büyük objeler veya vücut parçaları güvenilir şekilde algılanmaya devam edebilir.
Kullanım alanları:
Bu fonksiyon, örneğin malzemelerin veya iş parçalarının üretim sürecini kesintiye uğratmadan güvenlik alanından geçirilmesi gereken uygulamalar için uygundur. Risk değerlendirmesinde ve gerekli güvenlik mesafesinin hesaplanmasında değiştirilen algılama değeri dikkate alındığı sürece, kişisel koruma sağlanmaya devam eder.
Ayırıcı koruyucu donanımlar
Güvenlik kilitlerinde proses ve kişisel koruma arasındaki fark nedir?
Proses ve kişisel koruma
- Kilitleme cihazı denetlenir
- Tehlike ortadan kalkana kadar kapı kilitli kalır
- Ek çalışma süresinde tehlike oluşturan makineler için uygundur
İşlem güvenliği
- Aktüatör denetlenir
- Kilitleme cihazı yanlışlıkla açılmaya karşı koruma sağlar
- Kapatıldıktan sonra doğrudan tehlikenin olmadığı durumlarda uygundur
Güvenlik şalterlerinin ve güvenlik kilitlerinin kodlanması
Kodlama, güvenlik şalteri ile ilgili aktüatör arasında eşleştirme yapılmasını sağlar. Kodlanmış bir güvenlik anahtarı sistemi, manipülasyona ve atlatılmaya karşı kolay koruma sağlar.
| Kodlama türü | Düzenlenmesi | Çalışma şekli |
|---|---|---|
| Düşük kodlanmış | Standart |
|
Yüksek kodlanmış | Duruma özel, birden fazla tanıtma yapılabilir |
|
Yüksek kodlanmış | Duruma özel |
|
Çalışma akımı (Kilitleme gücü) ile kapalı devre akımı (Açma gücü) arasındaki fark
Çalışma akımı prensibi: Enerji ile kilitleme
Çalışma akımı prensibinde kilitleme cihazı, kilitleme mıknatısına kilitleme gücü verilerek etkinleştirilir. Gerilimsiz durumdayken koruma kapısının kilidi açılır ve kapı açılabilir.
Mıknatıs kumandası 0 V: Koruyucu kapı kilidi açık
Mıknatıs kumandası 24 V: Koruyucu kapı kilitli
Kapalı devre akımı prensibi: Enerji ile kilit açma
Açma gücü prensibinde kilitleme cihazı mekanik olarak yayla etkinleştirilir. Bu nedenle koruyucu kapı gerilimsiz olarak da kapalı kalır. Ancak mıknatısın akımla beslenmesiyle kilidi açılır.
Mıknatıs kumandası 0 V: Koruyucu kapı kilitli
Mıknatıs kumandası 24 V: Koruyucu kapı kilidi açık
Dikkat edilecek noktalar: Kişisel koruma için özel normatif gereklilikler yerine getirilmelidir, bkz. DIN EN ISO 14119.
