Konveyör Güvenlik Kilidi Mantığı: Bachmann M1 ve Phoenix Contact PSR-SCP

Bölge Bazlı Çekme Halatı Kapatma Mantığı

Üç bantlı bir konveyör hattı, bölge bazlı kapatma gerektirir. Bant 3 (boşaltma ucu) tam hıza ulaşmadan Bant 2 başlamamalı ve Bant 2 çalışmadan Bant 1 (alım ucu) başlamamalıdır — bu, transfer oluklarında malzeme birikmesini önler. Kapatma sırası tersine döner: Önce Bant 1 durur ve Bant 2 ile 3, durmadan önce 30–60 saniyelik zamanlı bir boşaltma süresi boyunca çalışır.

Çekme halatı aktivasyonları asimetrik bölge tepkisi izler. Bant 3’teki çekme halatı tüm üç bandı durdurur. Bant 2’deki çekme halatı Bant 1 ve 2’yi durdurur ancak Bant 3’ün boşaltmaya devam etmesine izin verir. Bant 1’deki çekme halatı sadece Bant 1’i durdurur. Bunu Bachmann M1 yapılandırılmış metin bloğunda bir bölge matrisi olarak uygulayın. Küresel bir acil durdurma yaklaşımı, ayrı malzeme taşıma bölgelerinde çalışan konveyörler için ISO 13850 madde 5.4.3’ü karşılayamaz.

Herhangi bir çekme halatı aktivasyonundan sonra, donanım mandalı, yeniden başlatmaya izin verilmeden önce saha konumunda fiziksel anahtar sıfırlaması VE yerel panelde RESET butonuna basılmasını gerektirir. ISO 13850 madde 5.5.2’ye göre HMI uzaktan sıfırlama izin verilmez. Çift kanallı güvenlik rölesi mimarisi gerektiren uygulamalar için, Allen-Bradley Guardmaster 440R-D22R2 çift girişli güvenlik rölesi, Phoenix Contact PSR-SCP ile eşdeğer SIL 2 / PLd performansı sağlar.

Phoenix Contact PSR-SCP Güvenlik Rölesi Kablosu

Phoenix Contact PSR-SCP, IEC 62061 ve ISO 13849-1’e göre SIL 2 / PLd derecelendirmesine sahiptir. Her bant için bir modül kullanın. Çekme halatı anahtar zincirini (Kanal A) ve acil durdurma butonunu (Kanal B) eş zamanlı izler. OSSD1 ve OSSD2’yi bant sürücü kontaktör bobinine seri bağlayın — bu, iki bağımsız çıkış yoluna sahip Kategori 3 durdurma fonksiyonu oluşturur.

Kanal A’yı Phoenix Contact uygulama notu AN-PHX-0034 Devre 1’e göre bağlayın. A1 pinini +24 VDC’ye bağlayın ve çekme halatı anahtar seri zincirini A1’den tüm NC kontaklar üzerinden S11 pinine kadar bağlayın. S12’yi S21’e bağlayın. Acil durdurma NC kontakını S22’den bağlayın. PSR-SCP geri bildirim izleme terminalleri Y1–Y2’yi bant sürücü kontaktörünün yardımcı NC kontağına bağlayın. Bu geri bildirim, kaynaklı kontaktör kontağını algılar ve güvenlik çıkışı açıldıktan sonra 300 ms içinde yeniden başlatmayı engeller.

PSR-SCP ZAMAN potansiyometresini 2 saniye başlatma gecikmesine ayarlayın. Bu, geçici çekme halatı serbest bırakmasından sonra hemen yeniden başlatmayı önler. Guardmaster GSR gecikmeli çıkış genişletme modülü, Allen-Bradley güvenlik rölesi mimarileri için eşdeğer yapılandırılabilir başlatma gecikmesi işlevi sağlar. Gecikme değerini IEC 62061 SIL doğrulama dokümantasyonunun bir parçası olarak güvenlik dosyasına kaydedin.

Sıfır Hız İzleyici ve Devreye Alma Testleri

Tail kasnak braketi üzerine 6 yuvalı bir darbe diski hedefleyen PNP yakınlık sensörü (12–24 VDC, M12 konnektör) monte edin. Tam bant hızında (tipik 1,5 m/s), sensör yaklaşık 9–12 Hz üretir. Bu frekans aralığını kapsayan bir sıfır hız izleme rölesi seçin — Pilz PNOZ 13 (0.1–25 Hz) uygundur. Röle tetik gecikmesini planlı kapatmalarda normal yavaşlama süresini kapsayacak şekilde 3 saniyeye ayarlayın.

Bachmann M1’de sıfır hız rölesi çıkışını özel bir DI girişine eşleyin. Bu girişi yalnızca BELT_RUN = TRUE VE 5 saniyelik çalışma zamanlayıcısı tamamlandığında izleyin — koruma hızlanma süresini kapsar. 5 saniye sonra algılanan sıfır hız, BELT_SLIP alarmını tetikler ve kontrollü kapatma başlatır. Sıfır hız bir tanılama fonksiyonudur, güvenlik fonksiyonu değildir — güvenlik durdurmayı PSR-SCP sağlar. Bu ayrımı uyumluluk belirsizliğini önlemek için fonksiyonel spesifikasyonda belgeleyin.

• Adım 1: Her çekme halatını ayrı ayrı etkinleştirin. Bölge matrisinin doğru bantları 500 ms içinde durdurduğunu doğrulayın. Aşağı akış bantlarının çalışmaya devam ettiğini onaylayın.
• Adım 2: Mandal sıfırlamayı doğrulayın. Çekme halatı etkinleştikten sonra HMI yeniden başlatmayı deneyin — reddedilmelidir. Çekme halatı anahtarını sıfırlayın, tekrar HMI yeniden başlatmayı deneyin — yine reddedilmelidir. Yerel RESET butonuna basın — ancak o zaman yeniden başlatma kabul edilmelidir.
• Adım 3: PSR-SCP Kanal A’da açık devre oluşturun (S11 pinini çıkarın). Modülün OSSD çıkışlarını düşürdüğünü, bandın durduğunu ve Bachmann M1’in doğru bant numarasıyla SAFETY_RELAY_FAULT alarmı oluşturduğunu doğrulayın. Allen-Bradley MSR320P güvenlik rölesi, karşılaştırmalı testler için eşdeğer çift kanallı hata algılama sağlar.
• Adım 4: Sıfır hız izleyiciyi test edin. Bandı çalıştırın, tail kasnak sensör hedefini engelleyin. 8 saniye içinde (3 s röle gecikmesi + 5 s koruma) BELT_SLIP alarmını doğrulayın ve kontrollü kapatmanın başladığını onaylayın.
• Adım 5: Ardışık başlatma kilidini doğrulayın. Bant 3 çalışmadan Bant 1’i başlatmayı deneyin — HMI kilit mesajıyla reddedildiğini onaylayın. Doğru sırayla başlatın (Bant 3 → Bant 2 → Bant 1) ve tüm üç bandın programlanmış zamanlayıcı gecikmeleriyle başladığını doğrulayın.

Sonuç ve Eylem Önerisi

Konveyör güvenlik mantığı, tasarım aşamasından itibaren hassas bir mimari gerektirir. İlk olarak, Bachmann M1 yapılandırılmış metin bloğunda bölge bazlı çekme halatı kapatma mantığını uygulayın — küresel bir acil durdurma, bölgeye özgü malzeme boşaltma gereksinimlerini karşılayamaz. İkinci olarak, Phoenix Contact PSR-SCP (veya eşdeğer Allen-Bradley Guardmaster güvenlik rölesi) kullanarak çift kanallı kablolama ve kontaktör geri bildirim döngüsü ile SIL 2 / PLd mimarisini sağlayın.

PSR-SCP başlatma gecikmesini 2 saniyeye ayarlayın ve bu değeri SIL doğrulama dosyasına kaydedin. Operasyon devrine geçmeden önce tüm beş hata enjeksiyon testini yapın — PSR-SCP açık devre testini atlamayın, çünkü bu çift kanallı izleme aktifliğini doğrulamanın tek yoludur. Sıfır hız rölesi tetik gecikmesini 3 saniyeye ayarlayın ve planlı bant kapatmaları sırasında gereksiz tetiklemeleri önlemek için 5 saniyelik PLC koruma zamanlayıcısını uygulayın. Guardmaster genişletme modülü, konveyör sistemleri büyüdükçe ölçeklenebilir güvenlik rölesi mimarileri sağlar.

Yazar: Shen Weicheng, PLC, DCS ve kontrol sistemlerinde 10 yılı aşkın deneyime sahip endüstriyel otomasyon mühendisi.