Aby dobrze zrozumieć tematy związane z bezpieczeństwem warto zrobić małe przypomnienie związane z parametrami trwałości produktów. Dobre zrozumienie tego zagadnienia pozwoli na właściwe oszacowanie żywotności komponentów, a to przełoży się na właściwą kalkulację bezpieczeństwa całego systemu.
KORELACJA PARAMETRU B10 Z TRWAŁOŚCIĄ ELEKTRYCZNĄ
Trwałość elektryczna przy obciążeniu znamionowym AC1, zgodnie z danymi technicznymi, przedstawia oczekiwaną żywotność (ilość cykli) dla obciążenia rezystancyjnego AC przy prądzie znamionowym i napięciu 250 V. (Ten parametr może być użyty jako wartość B10 przekaźnika/stycznika). Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na kategorie obciążania jak i krzywą redukcyjną – oba parametry mogą znacząco zmniejszyć lub zwiększyć szacowaną liczbę cykli – informacja o kategoriach obciążenia znajduje się w dalszej części artykułu.
W uproszczeniu parametr B10 jest to liczba cykli, po której 10% testowanych produktów uległa awarii. Jest to wartość statystyczna, potwierdzona badaniem na reprezentatywnej próbce produktów. Zgodnie z PN-EN 13849-1 w przypadku braku dostępności danych odnośnie parametru B10d w pewnych sytuacjach jest dopuszczalne przyjęcie B10d≈2xB10 – przy założeniu, że połowa awarii jest niebezpieczna. Metody obliczania trwałości danego komponentu dostępne są również w podanej wyżej normie.
DC – POKRYCIE DIAGNOSTYCZNE WG PN-EN 13849-1
Jest to statystycznie opisane prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznego uszkodzenia, którego nie jesteśmy w stanie wykryć za pomocą funkcji diagnostycznych. Jest to bardzo ważny parametr z punktu układu, niewłaściwe dobranie DC pomimo zapewnienia odpowiedniej trwałości łączeniowej może skutkować niemożliwością osiągnięcia wymaganej kategorii SIL.
PRZEKAŹNIKI I STYCZNIKI DO OBWODÓW BEZPIECZEŃSTWA
Firma Finder od lat oferuje rozwiązania do układów bezpieczeństwa – jest to powszechnie znana seria 50. W ostatnim czasie jednak mocno rozwinęła swoją ofertę rozszerzając ją o przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styków w obudowach na szynę TH53 oraz styczniki modułowe, które mogą pracować w układach bezpieczeństwa. Poniżej pokrótce omówiono te rozwiązania.
SIL2 – przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styków serii 7S
Charakteryzując krótko te rozwiązania można powiedzieć, że jest to rozwinięcie serii 50, czyli doskonale sprawdzonych przekaźników pracujących w podstawkach i układach elektroniki. Poniżej przedstawię charakterystykę parametrów dla jednego z najciekawszych rozwiązań, czyli 7S.16 – przekaźnika z 6 stykami (2xNC+4NO lub 1xNC+5xNO).
Patrząc na dane przedstawione w instrukcji użytkowania warto zwrócić uwagę na dwie rzeczy. Liczy się nie tylko liczba cykli łączeniowych, ale też to, jaki wpływ ma kategoria obciążenia na trwałość elektryczną, a idąc za tym – na parametr B10d. Podczas kalkulacji obwodów bezpieczeństwa często popełnianym błędem jest niewłaściwa analiza kategorii obciążenia styków. Musimy zwrócić szczególną uwagę na obwody takie jak cewki styczników, elektrozaworów czy innych przekaźników – nie powinniśmy traktować ich jako obciążenia AC1 (obciążenia AC rezystancyjne lub niewielkie indukcyjne) lub DC1 (obciążenie rezystancyjne lub niewielkie indukcyjne DC) w odniesieniu do kategorii zdefiniowanych przez PN-EN 60947-4-1 i PN-EN 60947-5-1. Tego typu obciążenia powinniśmy uwzględnić w kalkulacji jako kategorię AC15 lub DC13 i wyciągnąć dane dla tych parametrów.
Dwa dodatkowe rozwiązania
Przekaźnik z serii 48.12 przeznaczony do obwodów bezpieczeństwa. Styki przełączalne tego przekaźnika można wykorzystać jako elementy z wymuszonym prowadzeniem pod pewnym warunkiem – dyrektywa PN-EN 61810-3 zarządza, że tylko styki 48.12 1 Z i 1 R mogą być użyte jako styki sprzężone mechanicznie (czyli należy użyć dwóch torów i okablować je w "różnej" konfiguracji).
Jego rozwinięciem jest przekaźnik 7S.23, który ma o jeden tor NC więcej (konfiguracja 1xNC+2xNO). Jest to szczególnie istotne ze względu na fakt, że zyskujemy dodatkowy styk bez zmiany wymiarów obudowy.
Są to przekaźniki z wymuszonym prowadzeniem styku z kategorią SIL3, które zawierają unikalne rozwiązania wykorzystujące topologię 1oo2 (one out of two, jeden z dwóch). Wprowadzenie dwóch szeregowo ustawionych przekaźników z wymuszonym prowadzeniem w jednej obudowie pozwoliło uzyskać wyższy poziom bezpieczeństwa. Rozwiązanie to zaowocowało zwiększeniem pokrycia diagnostycznego do poziomu 99% i jednoczesne wprowadzenie redundancji pętli bezpieczeństwa i sterowania wymagane przez SIL3.
Nowość ofertowa: styczniki do układów bezpieczeństwa
Nowym rozwiązaniem wprowadzonym w 2020 roku są styczniki mogące pracować w układach bezpieczeństwa. NC styczników 22.44.0.xxx.4717 i 22.64.0.xxx.4717 są tzw. stykami lustrzanymi, które zgodnie z PN-EN 60947-4-1 (aneks F2.1) i PN-EN 61095:2009 mogą pracować w układach bezpieczeństwa potwierdzając sklejenie się styków roboczych NO stycznika. Dodatkową funkcjonalność uzyskały również styki pomocnicze do tych styczników 022.63 i 022.65 w układach bezpieczeństwa można traktować je jako styki z mechanicznym sprzężeniem – zgodnie z EN 60947-5-1 (załącznik L).
Mamy świadomość, że zagadnienie bezpieczeństwa jest bardzo złożone. Dlatego zapraszamy do kontaktu z nami. W tym momencie szkolimy również online i prowadzimy konsultacje w formie wideokonferencji.
Finder Polska Sp. z o.o.
tel. +48 61 865 94 07
finder.pl@findernet.com
www.findernet.com
