Zapobieganie nieoczekiwanym załączeniom maszyn

Błąd operatora

Spójrzmy zatem dokładniej na pulpit operatorski: wystające przyciski (na rys. 1) – określone jako ręczne urządzenia sterujące – oraz na brak osłon na przyciskach nożnych. Przyciski, których funkcje powodują załączenie, powinny być tak rozmieszczone, aby zminimalizować ryzyko przypadkowego przyciśnięcia. W szczególności powinny w miarę możliwości nie wystawać i znajdować się z dala od powierzchni. Tam mogą być przyciśnięte na przykład biodrem w czasie poruszania się operatora przechodzącego przez przejście. Przyciski nożne powinny być osłonięte, aby przypadkowe nastąpienie, np. w wyniku gwałtownego podparcia w wypadku konieczności utrzymania równowagi i uniknięcia upadku.

Wszystkie przyciski ręczne i nożne służące do zatrzymywania powinny być wystające i nieosłonięte (fot. 1). Oczywiście za pomocą umiejętnego ich rozmieszczenia należy zadbać, aby nie dochodziło do przypadkowych wyłączeń.

Z omówionym wyżej zagadnieniem wiąże się również unikanie błędu naciśnięcia niewłaściwego przycisku uruchamiającego. Może to skutkować uruchomieniem innego napędu niż zamierzony lub ruchu w kierunku przeciwnym do zamierzonego. W pierwszym przypadku konieczne są właściwe opisy funkcji oraz ewentualne czasowe blokowanie aktywności wybranych przycisków, o ile jest to możliwe ze względu na sekwencje sterowania. Opisy powinny być rozmieszczone w taki sposób, aby były jednoznacznie kojarzone z przyciskami, których dotyczą. Powinny być też opisane w sposób trwały, dobrze widoczny (np. krój i wielkość liter) i w języku zrozumiałym dla operatora. Zaleca się stosowanie piktogramów zastępujących z jednej strony tekst (co eliminuje problem wielojęzyczności). Czasem wprowadzają wtórnie trudności ze zrozumieniem znaczenia funkcji.

Na fot. 2 pokazano osłonę przycisku ręcznego (tu zatrzymania awaryjnego). Jest on szczególnie trudny do prawidłowego osłonięcia. Z jednej strony powinien w jak największym stopniu być dostępny (wystający, brak osłony). Z drugiej nie powinien być zamocowany w sposób prowadzący do przypadkowego zadziałania funkcji.

Brak zrozumiałych oznaczeń/opisów funkcji przycisków sterujących

Na fot. 3 pokazano najbardziej klasyczny sposób opisu funkcji przycisków sterowania, jego jedyną wadą jest jeden język opisu. Oczywiście takie słowa jak START i STOP są międzynarodowe, lecz należą do wyjątków. Wady jednojęzyczności nie mają dotykowe panele operatorskie (jak na fot. 4), o ile programista zapewnił wybór języka operatora.

Zakłócenia elektromagnetyczne

Jedną z najniebezpieczniejszych przyczyn nieoczekiwanego załączania maszyn są zakłócenia elektromagnetyczne. Ogólnie można powiedzieć, że spełnienie w maszynie zasadniczych wymagań w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) stanowi tu stosowny środek redukcji ryzyka.

Niewłaściwie zaprojektowane funkcje bezpieczeństwa

Norma EN IEC 618000 część 5-2 dotycząca wymogów bezpieczeństwa dla napędów o regulowanej prędkości obrotowej definiuje wymogi konstrukcyjne dla obecnie wykonywanych układów napędowych. Wymogi dotyczące elektronicznych, programowalnych systemów bezpieczeństwa maszyn określają normy EN IEC 61508 i EN IEC 62021.

W świetle tych norm producenci układów napędowych są zobowiązani do dostarczenia informacji dotyczących kategorii i poziomu zapewnienia bezpieczeństwa dla poszczególnych elementów systemu napędowego. Firma Danfoss (fot. 5a) w celu spełnienia wymogów normy poszerzyła swoją ofertę modułów opcji wyposażenia przetwornic częstotliwości serii FC 300 o moduły bezpieczeństwa MCB 140 i MCB 150. Wstawienie jednego z tych modułów rozszerza funkcjonalność bezpiecznego wyłączenia napędu o zdefiniowane w normie funkcje:

• Safe Torque Off (STO) – bezpieczne zatrzymanie napędu poprzez wyłączenie momentu na wyjściu falownika,
• Safe Stop 1 (SS1) – bezpieczne zatrzymanie według rampy i następnie wyłączenie momentu na wyjściu falownika,
• Safe Maximum Speed (SMS) – zabezpiecza maszynę i operatora przed nadmiernym wzrostem prędkości,
• Safety Limited Speed (SLS) – aktywowana przez odpowiednie wejście cyfrowe, nie pozwala na przekroczenie wybranej bezpiecznej prędkości maszyny,
• Safe Speed Monitor (SSM) – zabezpiecza przed zejściem z obrotami poniżej wybranej bezpiecznej prędkości.