Фотоэлектрические барьеры
20 сентября 2022
Фото редакции Promogroup Media

Безопасная зона: фотоэлектрические барьеры

Как предотвратить потенциальную аварию или травму при работе со сложным оборудованием? Остановить станок, дать сотруднику сигнал о запрете подходить близко и уж тем более следить за тем, чтобы тот не тянул руки к опасному месту. Сделать это можно несколькими вариантами: поставить ответственного за безопасность, водрузив на его плечи полный контроль, или воспользоваться автоматизированной системой. Насколько необходимы световые завесы на производстве?

Автоматика на заводах часто выступает в роли защитника, предостерегающего от опасности. «Умное» зрение в камерах видеонаблюдения, датчики движения, лазерные сканеры контролируют сотрудников на входах и вблизи опасного оборудования. Кроме того, для снижения производственного травматизма на промышленных предприятиях популярны фотоэлектрические барьеры. По словам директора компании «Делетрон» Евгения Золотарёва, они предназначены для предупреждения персонала о нахождении в опасной зоне подвижных механизмов или остановке оборудования при нарушении техники безопасности во время обращения с ним.

Где устанавливают

Фотоэлектрические устройства незаметны, их часто устанавливают на предприятиях с потенциально опасными частями станков. Г-н Золотарёв сообщает, что их много на металлообрабатывающих и деревообрабатывающих заводах, где преобладают роботизированные станки, прессы, ножи, пилы и прочие опасные инструменты.

«Металлообрабатывающее производство связано с риском для человека, поэтому размещение фотоэлектронных барьеров необходимо в зонах повышенной опасности. Любое пересечение невидимой линии, ограничивающей опасную зону, должно отражаться, например, на дисплее оператора и выдавать сигнал тревоги», — поделился стратегией руководитель группы инженерных систем ООО «Тегрус» Александр Нестёркин.

Эксперт отметил, что подобные технологии используются для подсчёта количества производимых деталей и их учёта, а наиболее распространено применение фотоэлектрических датчиков при построении противопожарной системы.

Неочевидная защита

Фотоэлектрические барьеры или световые завесы безопасности состоят из приборов с многолучевым источником инфракрасного излучения и приёмного устройства. Зона контроля образуется как раз между излучателем и приёмником.

Работают такие завесы просто: датчики активны, пока между ними нет никакого препятствия, но как только свет будет преграждён каким-либо предметом или человеком, барьер деактивируется. Наглядно представим эту ситуацию на примере работы роботизированного комплекса: вот манипулятор движется в пределах станка или варит деталь, и подходит оператор, который собирается перенастроить аппарат: оборудование должно остановиться. И тогда фотобарьер улавливает движение и прерывает работу робота.

Вообще, состав и функционал барьеров зависит от задач и условий их установки. Обычно производители не распыляются в попытках сделать универсальные датчики и придерживаются узконаправленных особенностей. Например, оптоэлектронные многолучевые устройства могут относиться к числу электрочувствительных, они как раз предназначены для безопасности сотрудников, работающих у станков.

Такие разные

На рынке также встречаются виды компактных барьеров: их корпус нередко не выходит за переделы 30 мм. У некоторых компаний, например, Reer, есть датчики, которые практически не имеют «слепой» зоны, за счёт чего подходят для работы в ограниченном пространстве и с любым оборудованием.

На участках, где условия включают взаимодействие с жидкими веществами и паром, производители предлагают завесы, размещённые в водонепроницаемых колбах. Есть также условно самостоятельные устройства, оснащённые системой самодиагностики. Такой вариант удобен потому, что не требует покупки дополнительных управляющих устройств.

Об отечественных компаниях сложно что-то сказать, так как обычно технологии в электронике копируются у зарубежных производителей. Зато отличным примером того, какими разнообразными бывают фотобарьеры, служат предложения компании Panasonic — SF4B.

В числе её продуктов есть световые завесы, используемые в качестве защиты сварочных роботов в металлообработке и автомобилестроении. По словам экспертов, такая защита работает ровно так же, как датчики со сквозным лучом, но при этом полностью исключает ложное срабатывание.

Лжетревогу, кстати, у фотобарьеров вызывает попадание в зону защиты постороннего света. У многих завес такое условие является непреодолимым, но уже разработана технология, которая обнаруживает и исключает внешние поступления, — ELCA. Она подавляет как перекрестные лучи, в случае если рядом используются несколько барьеров, так и свет от других источников. Источники, к слову, могут быть какими угодно: лампы освещения, фонари, сигнальные лампочки оборудования. Поэтому, несмотря на узкий диапазон работы лучей барьеров, риск попадания в него постороннего света есть, и грозит он остановкой производства. Кому нужны убытки? Поэтому система завесы срабатывает уже только в случае двойного проникновения света или затемнения зоны лучей защиты.

Рынок

С предпочтениями предприятий между зарубежными и отечественными производителями в этой сфере проще, нежели в других. Г-н Нестёркин уверяет, что обычно происходило так: на заводе с иностранным собственником ставили импортные устройства, а если же собственник был русский, то старались использовать российские.

Также, по мнению экспертов, до ухода западных вендоров у компаний была возможность выбирать производителей по разным критериям: соотношению цена/качество, функционалу и другим. А сегодняшнее санкционное давление попросту вынуждает остановить выбор на российских фотоэлементах, которые, к счастью, на рынке есть; хотя у иностранных больше плюсов.

«Самым приятным отличием зарубежных предложений была цена. Но, несмотря на то, что с российского рынка ушли или приостанавливают деятельность некоторые компании, катастрофы в этом направлении никакой нет», — утверждает Евгений Золотарёв.

Кроме того, среди отличий в работе ушедших компаний эксперты отмечают проверенный сервис и гарантии. Это было их огромным преимуществом, говорит Александр Нестёркин. Российский же сервис, по его словам, к сожалению, пока не дотягивает до западного уровня. Что уж говорить про китайский, который вообще является «притчей во языцех».

Да, на рынке есть предложения отечественных компаний — без фотоэлектрических устройств промышленность не останется. Но объективно импортозамещение в электронной промышленности испытывает трудности, особенно в доступности элементной базы. Г-н Нестёркин считает, что с фотоэлементами ситуация обстоит лучше, но производство оптических линз пока не дотягивает по качеству до зарубежных аналогов.

Критерии выбора

На что опираться при выборе световой защиты? Задачи у каждого предприятия индивидуальные. Но есть и ряд базовых критериев, которых стоит придерживаться.

В первую очередь нужно обратить внимание на уровень безопасности. У световых барьеров они разделяются на Type 2 или Type 4. Type 2 вполне подходит, когда риск не слишком велик из-за небольшого угла зоны контроля. А второй тип защищает гораздо большее пространство поэтому практически нивелирует уровень риска.

Второй по важности параметр — производительность, включающая зону обнаружения, высоту защиты, дистанцию между устройствами, расположение контроллера, уровень чувствительности и класс защиты.

Когда основные критерии учтены, можно перейти и к дополнительным.

Например, некоторые световые барьеры имеют функцию «плавающий луч».

Что это значит? Некоторые лучи барьера включаются и отключаются по необходимости, допустим, если нужно открыть доступ на одном участке защиты.

Хорошими плюсами к световому барьеру будут встроенное реле безопасности и возможность включения ручного управления.

Лишь часть механизма

Немаловажно обозначить, что хвалёная эффективность фотоэлектрических завес становится заметной только в составе комплексной системы промышленной безопасности. Эксперты отмечают: несмотря на то, что внедрение барьеров — дело дорогостоящее, затраты окупаются преимуществами этого оборудования. Во-первых, очевидно, что фотоэлектрические устройства организуют более надёжную защиту, чем обычные знаки опасности и сигнализация. Хороша также способность самодиагностирования, помогающая постоянно следить за безопасностью в зоне контроля, а это значит, что некоторые риски можно предупредить.

Отдельно нужно выделить автоматическую блокировку оборудования, в противном случае не исключены опасные ситуации вплоть до летального исхода. Потому что автоматика, как правило, срабатывает гораздо быстрее человека.

До 2022 года российские предприятия могли выбирать между зарубежными производителями по ряду критериев: цене, качеству, функциям. Теперь же заказчикам приходится ограничиваться только отечественными предложениями фотоэлементов, которые не отличаются разнообразием.

Текст: Анастасия Семёнова

Этот материал опубликован в журнале
Промышленные страницы №5, 2022.
Смотреть другие статьи номера
Автоматизация
Рекомендуем
Подпишитесь на дайджест «Промышленные страницы»
Ежемесячная рассылка для специалистов отрасли
Популярное на сайте
Бизнес-кейсы
Индустрия 4.0