נושא :ממסר בטיחות

בס"ד‏ ‏יום שישי 23 פברואר 2024

הקדמה

ממסרי בטיחות הינם כבר חלק אינטגרלי מכל מערך תכנון מכונות ומערכות בטיחות, בשל הניסיונות להגן על המפעילים מפני סכנות , ביישום נכון ממסרי בטיחות יזהו כשלים של המפעיל או בטיחותיים ויגרמו להפסקה של המכונה ומניעה של הפעלה מחדש עד לתיקון הכשל, את כל הרכיבים במערכת יש לבחור וליישם בצורה נכונה ועל דרך פעולתה נדבר במאמר זה.

מהו ממסר בטיחות ?

זהו רכיב חשמלי הדואג לרמת בטיחות גבוהה ותפקידו להקטין את הסיכון לרמה מסוימת שנוכל לחיות איתה בשלום. ממסר הבטיחות אמור למנוע פציעה לדוגמא אם נפתחה דלת מגן של מכונה המכונה תפסיק את פעולתה ובכך תגדיל את בטיחות המערכת אומנם תגרום למכונה להפסיק אך לא ייגרם נזק למפעיל. באופן עקרוני כלל כל ממסר בטיחות אחראי לניטור פונקציה אחת כלומר ממסר אחד ישמש מכונה אחת או חלק ממנה ואם יש מספר רכיבים של מכונה העובדים במקביל או בטור ניתן לשלב לעבודה במקביל של מספר ממסרי בטיחות באמצעות תקשורת ובכך נוכל להשיג הגנה על מכונה או מתקן שלם.

למעשה בתעשייה ניתן למצוא ממסרי בטיחות בשלל מקומות והם מגבירים את הבטיחות ודואגים להקטין תאונות עובדים וכן נזק לציוד . ממסר הבטיחות הוא שילוב של מספר ממסרים ומעגלים המשלימים זה את זה למטרת אחוזי תקלה נמוכים וככל שערך השגיאה והכשל נמוכים יותר, כך מקדם הבטיחות יהיה גבוה יותר.

תמונה מספר 1: מגוון ממסרי בטיחות מחברות שונות

פעולות בהם נדרש ליישם ממסר בטיחות

1. לחצן חירום.
2. עצירת מכונה כתוצאה מתנועה אסורה של המכונה.
3. כניסת עובד לאזור אסור לתנועה (חדרי רובוטים , מכונות ממונעות).
4. עבודה ב 2 ידים.
5. לחצן חירום המורכב מחוט משיכה חירום.
6. שער בטיחות.
7. מוט בטיחות.
8. שטיחי לחץ.
9. מד בטיחות לחץ.
10. מד בטיחות טמפרטורה.
11. מתג מפתח.
12. אי זיהוי מכסה מגן (זיהוי של הסרה של מכסה המגן מפני פגיעה של חלקים נעים).

עקרון פעולה של ממסר בטיחות

לממסר הבטיחות מבנה ייחודי בתוכו הוא מקבל לפחות 2 כניסות בטיחות, ומוציא באופן דטרמיניסטי את אות הפיקוד ממעגל הבקרה של המכשיר באמצעות הלוגיקה הפנימית של ממסר הבטיחות.
למעשה ממסר הבטיחות מכיל סוגי אותות דו-ערוציים ורק כאשר האותות של שני הערוצים תקינים, ממסר הבטיחות מוציא פקודת עבודה תקינה ומאפשר עבודה וכל עוד האות של כל אחד מהערוצים מנותק, ממסר הבטיחות לא יאפשר עבודה , הממסר יאפשר עבודה עד שהאותות של שני הערוצים יהיו תקינים בדיקה הדדית של מעגלים כפולים היא לאשר ולאמת שהמעגל פועל כשורה ובמידת הצורך המפעיל יכול להתחיל בפעולה. אחת הבעיות שממסר בטיחות מגיע לפתור הוא למנוע מצב של חיתוך כבל או זליגה בין גידי הכבל למעשה יש צורך למנוע את ההתחלה של המכונה.

חיבורים ממסר בטיחות

לצורך הדוגמה נבחר בממסר בטיחות תוצרת pilz מדגם PNOZ_e1p

תמונה 2 : דיאגרמה עקרונית ממסר בטיחות תוצרת pilz מדגם PNOZ_e1p

בתמונה 2 ניתן לראות דיאגרמת בלוקים ,את דיאגרמה זו הוצאנו מדף הנתונים של הממסר אך בדרך כלל שרטוט זה כבר מודבק לממסר הבטיחות, מתוך דיאגרמות אלו ניתן ליישם פעולה שתגרום לבטיחות ופעולה נכונה בממסר הבטיחות.

באופן כללי, ישנם 4 חלקים עיקריים שאליהם יש לשים לב כלומר

1. מתח הפעלה – מתח להפעלת ממסר הבטיחות.
2. ניטור לוגיקה – לאחר זיהוי או אי זיהוי כניסות המערכת.
3. מגעים של ממסר הבטיחות – יש לעיתים 2 או יותר תלוי בדגם ובסוג על מנת להיות בטוחים יש לקרוא את דפי הנתונים.
4. לחצן איפוס – אם הגדרנו שהמערכת קריטית ונדרש איפוס לאחר כל הפסקה אז לא ניתן לחדש את פעולת המערכת ללא לחיצה על לחצן האיפוס.

לצורך המחשת הרעיון נראה את סכמת החיבורים מתוך קטלוג יצרן

תמונה מספר 3 : סכמת חיבורים לדוגמה

• בשרטוט זה יש את 4 החלקים שעליהם דיברנו מקודם

1. מתח הפעלה – נכנס בהדקים l1 – N או L-M תלוי בסוג המתח המפעיל את הממסר.
2. ניתור לוגיקה – כאשר מגעיםS11-S12 ו S21-S22 סגורים מתקבל אפשור למערכת ממסר הבטיחות לאפשר עבודה לאחר ביצוע איפוס
3. מגעים של ממסר הבטיחות – מגעים של ממסר הבטיחות 13 – 14 , 23-24 , 33-34 מאופשרים כאשר הלוגיקה של ממסר הבטיחות מאפשרת זאת.
4. לחצן איפוס – במגעים S33 – S34 ישנה אפשרות לבצע איפוס באמצעות לחצן למערכת בתנאי שמגען K4 או k3 לא מחוברים.

בהצלחה