Меню Рубрики

Установка кнопки аварийного отключения

Кнопки аварийного останова EAO

Кнопки аварийного останова должны безопасно и почти мгновенно останавливать оборудование

Выключатели аварийного останова, также именуемые кнопками аварийного останова (E-STOP), обеспечивают безопасность людей и оборудования, отрабатывая опасную ситуацию понятным и предсказуемым образом. Такие специализированные выключатели требуются для самого разного электротехнического оборудования. Они служат для обеспечения безопасности на рабочих местах, а также соответствия требованиям международных и национальных нормативных документов.

Кнопки аварийного останова отличаются от обычных выключателей, просто выключающих питание оборудования устройств, тем, что выполняют отключение оборудования с защитой от неправильного его использования. Это обеспечивается различными их исполнениями, различающимися способом замыкания электрических контактов для перезапуска оборудования: поворотом, вытягиванием, или ключом.

Отказобезопасность в работе обеспечивается приоритетом команды аварийного отключения над всеми другими функциями, заставляющими оборудование работать. Инновационные исполнения кнопок E-STOP исключают возможность их блокировки, т.е. случайного или намеренного нарушения работы актуатора ввиду попадания инородных предметов, тем самым обеспечивая мгновенное срабатывание без необходимости фиксации силовой цепи в разомкнутом состоянии, что может привести к преждевременному или ненадежному срабатыванию. Проблемы возникают при неправильной установке контактных блоков и актуаторов, а также в случае их разобщения из-за вибрации или других неисправностей. Данные проблемы вынудили изготовителей таких выключателей стремиться к повышению их надежности и, как следствие, безопасности.

Практически всем областям промышленности для обеспечения безопасной работы требуются кнопки аварийной остановки. К сожалению, у каждой отрасли есть собственные нормативные требования, которые проектировщикам приходится выполнять. Кроме того, существуют некоторые отличия международных стандартов от местных стандартов и норм.

Проще говоря, кнопки аварийного останова должны использоваться на всех типах оборудования, за исключением тех, для которых они бесполезны с точки зрения снижения риска. Эти выключатели являются лишь частью комплексной системы безопасности. Проектировщики оборудования должны также учитывать и предохранительные функции, например, наличие обратного хода, ограничение движения, отклонение, экранирование, торможение, разъединение.

Безопасный аварийный останов

В международных стандартах указано, что аварийный останов должен выполняться по одиночному действию оператора, работающего ручным устройством управления. Устройство останова должно всегда находиться в рабочем состоянии и останавливать машину без создания дополнительных опасных факторов.

Для сброса электрической системы, остановленной кнопкой E-STOP, необходимо сначала «отпустить» ранее активированную кнопку. При активации более чем одного выключателя аварийного останова перед повторным запуском оборудования необходимо «отпустить» их все. Необходимо отметить, что простое отключение кнопки аварийной остановки не перезапустит оборудование. Такое действие лишь дает разрешение на перезапуск в нормальном режиме работы машины.

Требования к эргономичности, электрическим и механическим характеристикам, а также цвету довольно специфичны. Большинство устройств аварийного останова представляют собой кнопки с грибовидной головкой, хотя встречаются также устройства с тросами, штангами, рычагами, ножными педалями.

В основе работы кнопки аварийного останова должно лежать прямое механическое действие с механической фиксацией таким образом, чтобы при активации (нажиме) она размыкала электрические контакты. Для замыкания электрических контактов и перезапуска оборудования актуатор снимается с фиксации вручную поворотом или при помощи ключа. Есть актуаторы, которые для замыкания электрических контактов кнопки можно просто потянуть на себя. Однако данный способ с точки зрения безопасности может быть менее предпочтителен, чем замыкание поворотом или ключом, что требует более целенаправленного действия со стороны оператора.

Наша компания является авторизованным дистрибьютором компании EAO AG и предлагает продажу и поставку всех серий кнопок E-STOP данного бренда.

источник

Введение

В соответствии с основными требованиями по безопасности машин, которые сформулированы в ГОСТ Р 51333, машины должны быть снабжены устройствами аварийного выключения, кроме машин, в которых эти устройства не уменьшают риска потому, что они переносятся или приводятся вручную.

Настоящий стандарт устанавливает функциональные требования к устройствам аварийного выключения в целях безопасности машин.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТАНОВКИ АВАРИЙНОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ.
ФУНКЦИИ. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Safety of machinery . Emergency stop equipment.
Functional aspects. Principles for design

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования по конструированию устройств аварийного выключения независимо от вида используемой энергии.

Рисунок 1 показывает принципы функционирования системы аварийного выключения.

Рисунок 1 — Функциональные аспекты применения ГОСТ Р 51336

Рисунок 2 показывает связь устройств аварийного отключения с машиной.

Рисунок 2 — Устройства аварийного отключения машины/сооружения

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51333-99 Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Термины, технологические решения и технические условия

ГОСТ Р МЭК 60204-1-99 Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р 50030.5.1-99 (МЭК 60947-5-1-97) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-1. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Электромеханические аппараты для целей управления

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

аварийное выключение (функции): Функции, которые:

— должны исключать или уменьшать возникающие или существующие опасности персоналу, повреждению машины или изделию;

— должны исключать отдельные неправильные действия персонала, если аварийное выключение осуществляется одиночным действием персонала, т.к. не предусмотрена защита.

Опасности, предполагаемые настоящим стандартом, могут быть вызваны:

— функциональными ошибками (сбоями в работе машины, непредусмотренными свойствами обрабатываемого материала, ошибками операторов);

Примечани е — Функции, как например реверс или ограничение движения, отказы, торможения, прерывания и т.д., могут быть частью функций аварийного отключения, но настоящий стандарт их не рассматривает;

оборудование аварийного отключения: Комплект, предназначенный для осуществления аварийного выключения (см. рисунок 2, который показывает, к каким деталям машины эти составные части относятся);

Читайте также:  Установка подогрева сидений на все сидения

командное устройство: Та часть оборудования аварийного выключения, которая вырабатывает команду аварийного отключения при воздействии на соответствующий орган управления;

орган управления: Часть командного устройства, которая при воздействии на нее управляет командным устройством и в которой предусмотрено воздействие на нее персонала;

элементы привода: Силовой механизм, который осуществляет движение машины.

4 Требования безопасности

4.1.1 Система аварийного выключения должна быть постоянно в готовности и в исправности, независимо от рода производства.

Примечани е — В случае, если командные устройства являются съемными (например переносные вручную программирующие устройства) или если отдельные части машины могут быть отключены, то должны быть приняты меры, исключающие неправильное подключение, замену ответственных командных устройств на неответственные.

4.1.2 Командное устройство и его орган управления должны действовать по принудительному принципу (ГОСТ Р 51333).

Примечани е — Примером является коммутационное устройство с принудительным включением для соответствующего командного устройства.

Согласно ГОСТ Р 50030.5.1, принудительным включением командного устройства является «операция соединения контактов как прямое следствие определенного движения элемента коммутатора, независимо от пружины».

4.1.3 Устройство аварийного выключения не должно применяться в качестве полной защитной меры или в качестве автоматического средства безопасности, но может служить мероприятием поддержки.

4.1.4 После воздействия на орган управления устройство аварийного выключения должно действовать таким образом, чтобы опасность автоматически исключалась оптимальным способом.

1 Под оптимальным способом понимается:

— выбор оптимального запаздывания,

— выбор правильного способа останова, соответствующего оценке риска (4.1.5).

2 Под автоматическим действием понимается действие, при котором после воздействия на орган управления устройство аварийного выключения реализует заданный порядок функционирования.

4.1.5 Функция аварийного выключения должна действовать:

а) либо по способу останова — 0 (ноль), т.е. останова путем непосредственного отключения энергии от привода машины, механического разъединения опасных узлов и узлов привода и, при необходимости, торможения (неуправляемого останова),

b ) либо по способу останова — 1: управляемый останов при подводе энергии к узлам привода, чтобы добиться останова, а потом прекратить подачу энергии.

4.1.6 Устройство аварийного выключения должно быть выполнено таким образом, чтобы для воздействия на орган управления оператору не требовалось времени на размышления по поводу результата воздействия области, которая отключается с опозданием.

4.1.7 Команда на аварийное выключение должна иметь приоритет над другими командами.

4.1.8 Реакция машины на команду аварийного выключения не должна вызывать дополнительной опасности.

4.1.9 Действие аварийного выключения не должно влиять на действия устройств безопасности или устройств, снабженных функциями безопасности.

4.1.10 Действие аварийного выключения не должно влиять на оборудование, которое предназначено для освобождения персонала в опасных ситуациях.

Примечани е — Функция (кнопка) аварийного выключения может включать это оборудование.

4.1.11 Любое воздействие на орган управления, вызывающее команду аварийного выключения, должно обеспечивать сохранение этого состояния устройства аварийного выключения до возврата его в исходное положение.

4.1.12 Возврат командного устройства может быть осуществлен только вручную. Установка командного устройства в исходное положение не должна вызывать выдачу команды включения.

Пуск машины не должен быть возможен, пока все его органы управления не будут приведены в исходное положение.

4.1.13 Состояние машины после действия аварийного выключения в течение работы командного устройства не должно изменяться не предусмотренным ранее способом.

4.2 Специальные требования к электрооборудованию

Специальные требования к электрооборудованию изложены в ГОСТ Р МЭК 60204-1.

4.3 Условия эксплуатации и влияние окружающего пространства

Составные части устройства аварийного выключения должны быть выбраны, смонтированы и связаны между собой так, чтобы могли удовлетворять ожидаемым условиям производства и влиянию окружающего пространства. Это предусматривает:

— учет частоты использования и необходимость повторения испытаний (для случая редкой работы нужно особо следить за надежностью процесса включения);

— учет влияния сотрясений, толчков, температуры, пыли, посторонних предметов, сырости, компонентов коррозии, жидкостей и т.д.

4.4 Конструкция, цвет и устройства аварийного выключения

4.4.1 Органы управления должны быть сконструированы так, чтобы ими легко могли пользоваться операторы и другие лица. Могут быть использованы следующие виды органов управления:

— в особых случаях, ножные выключатели без защитного кожуха.

4.4.2 Органы управления системы аварийного выключения должны быть сконструированы так, чтобы они были легко доступны и безопасны для персонала или лиц, которым необходимо на них воздействовать.

Примечани е — Меры против ненамеренного включения не должны влиять на доступность.

4.4.3 Органы управления должны быть красного цвета. На фоне поверхности устройства (в пределах доступа) — желтого цвета.

1 При необходимости могут дополнительно устанавливаться щитки.

2 Для электрооборудования см. также ГОСТ Р МЭК 60204-1.

3 При использовании тросов для улучшения их узнаваемости применяют маркировочные флажки.

4.4.4 В случае, когда система аварийного выключения состоит из нескольких частей, она должна обеспечивать легкое распознавание того, какие органы управления на какие части воздействуют.

4.5 Дополнительные требования к тросам, используемым для аварийного выключения

4.5.1 Должны быть предусмотрены:

— требуемая длина троса для получения аварийного сигнала;

— максимально возможная гибкость;

— минимальное расстояние между тросом и ближайшими соседними предметами;

— усилие на приведение в действие;

— различимость для персонала (например, маркирующие флажки).

4.5.2 При разрыве и провисании троса должен автоматически вырабатываться сигнал аварийного выключения.

4.5.3 Установки для возврата в исходное состояние должны быть сконструированы таким образом, чтобы вся длина троса была видна из-за этой установки.

Примечани е — Если это невыполнимо, то в целях проверки информации оператором или другим лицом должна быть установлена причина аварийного выключения, при этом проволока или трос должны быть осмотрены по всей длине для принятия решения и перед возвратом установки в исходное состояние.

Читайте также:  Установка магнитолы шевроле авео т250

Ключевые слова: безопасность машин, опасные машины, предупреждение несчастных случаев, средства безопасности, управляющие устройства, останов, необходимые меры, конструкции

источник

Контрольные цепи в промышленном оборудовании

В моей работе инженера-электронщика на промышленном предприятии часто приходится сталкиваться с контрольными цепями. Оборудование у нас – разных производителей, и такие же разные схемотехнические решения аварийных (контрольных) цепей.

Недавно на работе с коллегами мы проработали эту тему, после того, как произошёл несчастный случай. В данной статье я упорядоченно изложу и поделюсь своими мыслями на этот счёт.

Что такое контрольная цепь

Контрольная цепь – это электрическая схема, которая проверяет, всё ли в порядке с данным оборудованием.

Например, включены все защитные автоматы и мотор-автоматы, не сработала ли тепловая защита, проверяет закрытие всех дверей, люков, наличие ограждений, и тому подобное.

Словом, такая схема даёт возможность предотвратить неправильную или опасную работу оборудования. Иными словами, наличие контрольной цепи позволяет соблюсти технологический процесс и сохранить здоровье и даже жизнь обслуживающему персоналу.

Естественно, контрольные цепи должны обеспечивать с электрической (схемотехнической) точки зрения всё, что я перечислил выше.

Другие названия контрольной цепи – цепь безопасности, защитная цепь, аварийная цепь, и др.

Кстати, ремонт любого промышленного оборудования надо начинать именно с проверки контрольной цепи. Потом – состояние датчиков, и т.д.

В этой статье я постараюсь перечислить и сравнить известные мне варианты схемотехнических решений контрольных цепей.

Составные части контрольной цепи

В более-менее сложных станках и линиях, где присутствует 2 и более двигателя, контрольная цепь (КЦ) обычно делится на две части – аварийная цепь (АЦ) и тепловая цепь (ТЦ).

КЦ = АЦ + ТЦ

Это две разные цепи, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Аварийная цепь предназначена для экстренной остановки или невозможности запуска оборудования. Это необходимо прежде всего для безопасности персонала, во вторую очередь – для обеспечения правильности тех.процесса. Основной элемент аварийной цепи – аварийная кнопка.

Тепловая цепь состоит из контактов мотор-автоматов, защитных автоматов, тепловых реле, «перегрузочных» контактов частотных преобразователей, термодатчиков двигателей.

Аварийный выключатель

Это тот самый «грибок», который должен присутствовать обязательно на любом небытовом оборудовании. Его называют «Аварийный стоп», “Аварийная кнопка”, «Аварийный выключатель», «Экстренный останов», и тому подобными названиями.

В англоязычном варианте – «Emergency stop».

Аварийный выключатель конструктивно представляет из себя нормально замкнутые контакты и механизм кнопки, который обеспечивает фиксацию (если она предусмотрена), монтаж, удобство использования в экстренной ситуации.

Аварийный выключатель показан в заголовке статьи, другие модели – ниже:

Категорически не рекомендую использовать в качестве кнопок аварийного отключения кнопки IEK. Они разваливаются через пару нажатий, а в аварийных ситуациях человек может ударить по ней что есть сил, и… она просто не сработает.

Вот аварийная кнопка от Шнайдер Электрик, гораздо надежнее:

Аварийный выключатель Шнайдер

Почему в контрольных цепях нужно применять нормально закрытые контакты

Чтобы проверить нормально открытый контакт, нужно его активировать, то есть нажать. Только тогда станет ясно, замкнулся он или нет. Исправен он, или нет.

А в нормально закрытых контактах через сам контакт постоянно протекает ток, принимая участие в работе схемы. Если нажать на кнопку с нормально закрытыми контактами, она разомкнется. То же самое произойдет, если эти контакты будут неисправны – схема просто-напросто не будет работать. Иными словами, НЗ контакты сами себя проверяют, чего не скажешь о НО контактах.

Иногда происходит путаница в понятиях НЗ и НО применительно к принципам работы конкретных устройств. Например, тепловые реле. В нормальном состоянии НЗ контакт у него замкнут (так же, как у кнопки «Аварийный СТОП»). Контакт размыкается, когда ток через тепловое реле превышает допустимый. И на схемах эти контакты обозначают как нормально замкнутые. Тут всё понятно.

Путаница начинается, когда заходит речь о мотор-автоматах и защитных автоматах. В НОРМАЛЬНОМ состоянии все контакты, в том числе и контакт тепловой цепи у него разомкнуты. Однако, в РАБОЧЕМ состоянии все контакты у него замкнуты, иначе схема не будет работать. Но на схемах все контакты обозначают именно в НОРМАЛЬНОМ состоянии, то есть разомкнутые.

Ясно, чтобы параллельно (одновременно) работали несколько НЗ контактов, их надо включить последовательно. А несколько НО – параллельно. К слову, иногда встречаются и НО аварийные кнопки. Через них в случае аварии подаётся питание на реле с НЗ контактами. Не рекомендую.

Про различные виды контактов также рассказываю с статье про характеристики и применение датчиков.

Схемы контрольных цепей

Ниже приведу и кратко опишу несколько вариантов схем контрольных цепей. При этом защитные автоматы и другие элементы, не имеющие отношения к теме статьи, не рассматриваем.

Схемы идут в порядке увеличения функциональности, сложности и надежности.

Цепи управления – те цепи, которые управляют силовыми цепями. То есть, выключатели, катушки контакторов и реле, различные вспомогательные контакты и устройства, а также индикация. В настоящее время в основном для управления силовыми цепями используют контроллеры (PLC).

Схема 1. Разрыв цепи силового питания

Аварийный выключатель – это нормально замкнутый выключатель, который размыкает цепь питания при нажатии на него.

В простейшем виде его просто ставят в разрыв ввода питания, и в случае нажатия на него питание со всего оборудования (например, станка) просто убирается.

Читайте также:  Установка bauer для скважин

Так делают китайцы, которые в любом оборудовании экономят на всём. Чем черевата такая схема – через контакты Аварийного стопа идёт весь потребляемый ток. И со временем эти контакты портятся, нарушая работу устройства. Хорошо ещё, если в схеме управления предусмотрен штатный останов (кнопка «Стоп», или «Выкл»), и Аварийный стоп используется только в аварийных ситуациях.

Схема 2. Разделение цепей управления и силы, гальваническая развязка

В этой схеме силовые цепи (двигатели, и т.п.) питаются напрямую, через свои контакторы и мотор-автоматы. А цепи управления, которые управляют этими контакторами, питаются через контрольную цепь.

Контрольная цепь в этой схеме состоит из контактов Аварийного выключателя ES1, теплового реле RT1, НО контакта мотор-автомата QF1. Когда любой из этих контактов размыкается, цепь рвётся, питание с цепи управления пропадает. Силовая цепь остаётся без управления, и все приводы останавливаются.

Минус схемы – через контакты контрольной цепи идёт весь ток цепи управления. Кроме того, на контактах и проводах (если оборудование имеет большую протяженность) происходит падение напряжения, что негативно влияет на работу цепей управления.

Схема 3. Схема управления питается через контакты реле контрольной цепи

В этой схеме вводится реле контрольной цепи КА1. Это реле через свой НО контакт питает схему управления, когда контрольная цепь собрана.

Схема хороша тем, что через контрольные контакты идёт небольшой ток – всего лишь ток реле. А уже реле может иметь мощные контакты, через которые будет питаться вся схема управления.

Схема 4. Тепловые и аварийные цепи разделены

КЦ. Схема 4. SQ1 – концевой открытия защитной решетки (например)

Соответственно, используются два реле – КА1 и КА2, которые отвечают каждое за свою проверку. Из схемы видно, что пока не будет собрана тепловая цепь, не пройдёт проверку и аварийная. И только когда обе схемы соберутся, поступит питание на схемы управления.

Схема 5. Вводятся кнопки ПУСК и СТОП

КЦ. Схема 5. Стоп не показан, в его роли может быть любая последовательно включенная с ES1 и SQ1 кнопка.

Эта схема отличается тем, что в ней могут использоваться кнопки без фиксации. И благодаря обязательному нажатию кнопки “Пуск машины” персонал подтверждает, что машина может быть запущена. Это является важным фактором безопасности. В предыдущих схемах цепь может собраться без участия человека (самоустранение дребезга), и станок самопроизвольно запустится.

Такая схема также называется нулевая защита – станок не запустится, пока оператор не нажмет кнопку “Пуск”, либо “Готовность”. А кнопка не нажмется, пока не будут приведены в рабочее исходное состояние все элементы схемы.

Схема 6. Добавлена индикация

В несчастном случае, с которого я начал статью, слесарь на неработающем станке нажал на кнопку “Аварийный стоп” и полез в станок. Ремонтируя станок, слесарь случайно задел датчик, который запустил привод. В результате – человек очутился в травматологии.

Анализируя, почему на сработало выключение контрольной цепи от аварийного стопа, было сделано заключение, что была неисправна именно кнопка Аварийный СТОП. То есть, при нажатии она зафиксировалась, но ввиду механической поломки контакты не разомкнулись. Всё было бы гораздо однозначней, если бы при нажатии Аварийного стопа работала бы соответствующая индикация.

На схеме показаны три лампочки, которые позволяют персоналу однозначно судить о состоянии машины:

L1, нет ТЦ – отключился мотор-автомат, сработала тепловая защита, перегрев двигателя (выключится реле КА1)

L2, нет АЦ – нажата аварийная кнопка, открыт технологический люк, механизм вышел за пределы рабочей зоны (выключится реле КА2)

L3 – Контрольная цепь собрана, что говорит о том, что машина в работе, и может быть опасна.

Эта схема – наиболее предпочтительна с точки зрения быстроты определения неисправности, оценки состояния оборудования, а главное – безопасности.

Современные схемы обеспечения безопасности

Hаука о безопасности не стоит на месте, и вот как можно усовершенствовать вышеприведенные схемы.

1. В схеме 6 реле КА2 включает своими контактами два мощных пускателя, контакты которых включены последовательно и коммутируют питание схемы управления. Этим минимизируется вероятность залипания контактов из-за перегрузки по току или КЗ в КЦ. Кроме того, есть вероятность того, что какое-либо реле “заклинит”, и оно останется включенным при пропадании питания. А чем больше НО контактов включено последовательно, тем меньше такая вероятность.

2. В настоящее время во всём импортном промышленном оборудовании применяется специальный контроллер безопасности, или интеллектуальное реле безопасности. Там логика работы построена так, что риск возникновения опасной ситуации значительно уменьшен. Известные бренды, производящие такие реле – Dold, Pilz, Leuze. Но это уже тема другой статьи.

Пишите в комментариях, как обстоят дела с безопасностью у вас на предприятии, и какие схемы безопасности работают в вашем оборудовании.

С удовольствием, как всегда, отвечу на любые вопросы по теме.

Обновление

Вышла в свет моя новая статья, продолжение этой темы – применение реле безопасности в промышленной аппаратуре. Рекомендую, если дочитали эту статью до конца))

Ещё фото

Вот вариант, как установлена аварийная кнопка в станке. И смех, и грех.

Вариант установки аварийного выключателя

Вон, за решеткой. В случае необходимости к нему можно дотянуться только пальцем. Конструкторская недоработка…

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *