W projektowaniu systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem dokładność obliczeń jest warunkiem koniecznym do spełnienia wymogów prawnych. Norma PN-EN ISO 13855:2010 wskazuje, że samo zainstalowanie kurtyny świetlnej czy skanera laserowego nie gwarantuje ochrony, jeśli urządzenia te zostaną umieszczone zbyt blisko strefy zagrożenia.
Od czego zależy odległość bezpieczeństwa
Podstawowym celem obliczeń jest zapewnienie, że ruch niebezpieczny zostanie przerwany, zanim człowiek (lub jego część ciała) dotrze do punktu zagrożenia.
S = (K x T) + C
Gdzie poszczególne parametry oznaczają:
- K – parametr wynikający z prędkości zbliżania się ciała lub jego części (np. 1600 mm/s dla ciała, 2000 mm/s dla dłoni).
- T – całkowity czas zatrzymania systemu (suma reakcji sterownika i mechanicznego hamowania).
- C – odległość dodatkowa uwzględniająca wtargnięcie części ciała przed zadziałaniem ochrony.
Pomiar dobiegu a montaż kurtyny świetlnej
W przypadku kurtyn świetlnych (ESPE), wyznaczanie odległości musi uwzględniać rozdzielczość urządzenia (d ). Załóżmy, że pomiar dobiegu wykazał całkowity czas zatrzymania T = 0,2 s. Stosujemy kurtynę o rozdzielczości 30 mm (C = 128 mm). Przy K = 2000 mm/s:
Przyjęcie teoretycznego czasu z dokumentacji (np. 0,1 s) zamiast rzeczywistego pomiaru skutkowałoby zamontowaniem kurtyny o 200 mm za blisko. Norma wymaga przyjmowania najgorszego możliwego scenariusza.
Wpływ na pole ochronne skanera
Przy skanerach bezpieczeństwa (podejście poziome), parametr C zależy od wysokości montażu. Zwiększenie czasu zatrzymania maszyny o zaledwie 50 ms wymusza powiększenie pola skanera o 80 mm (przy K = 1600 mm/s), co w ciasnych gniazdach produkcyjnych może wymusić ograniczenie wydajności.
Najczęstsze błędy w wyznaczaniu odległości
- Ignorowanie czasu reakcji sterownika: Czas T musi obejmować całą pętlę – od wejścia, przez logikę, aż po opadanie styczników.
- Brak uwzględnienia zużycia hamulców: Przyjmowanie stałych wartości bez regularnych pomiarów okresowych.
- Niewłaściwa wysokość montażu: Brak weryfikacji możliwości sięgnięcia nad lub pod urządzeniem ochronnym.
- Brak dokumentacji pomiarowej: Nieumieszczenie wyników rzeczywistych w dokumentacji technicznej maszyny.
Podstawa prawna:
– Dyrektywa Maszynowa 2006/42/WE.
– Rozporządzenie w sprawie maszyn 2023/1230.
