Releu ghidat forțat

În prezent, releul ghidat forțat a devenit punctul central al domeniului de siguranță. Până la dezvoltarea releului ghidat forțat la sfârșitul anilor 1970, aplicațiile importante pentru siguranță erau deconectate prin componente standard (de ex. contactor auxiliar). Numărul de accidente de muncă mortale din Germania a scăzut de-a lungul anilor. O contribuție pozitivă asupra acestei dezvoltări a avut cu siguranță și adoptarea releului ghidat forțat.

Releele ghidate forțat sunt denumite în mod incorect și relee de protecție. În cazul unui releu de protecție este vorba despre un dispozitiv de comutare. Releul ghidat forțat este o variantă de releu elementar electromecanic și poate servi drept componentă de bază pentru un releu de protecție.

Care este diferența dintre un releu standard și un releu ghidat forțat?

În termeni simpli: pentru un releu ghidat forțat, setul de contact este conectat mecanic. În cea mai simplă structură, acesta este alcătuit dintr-un contact normal-închis și un contact normal-deschis. Ambele sunt conectate și pe întreaga durată de exploatare, chiar și în stare de defecțiune, distanța de contact a contactului normal-închis trebuie să fie de 0,5 mm. Astfel, este facilitată identificarea stării contactului normal-deschis prin starea contactului normal-închis. Această condiție face releul ghidat forțat componenta de bază ideală pentru un modul de releu de siguranță.

Cum am menționat deja, releul ghidat forțat este o componentă importantă pentru un modul releu de siguranță. Se diferențiază în principal, pe de-o parte modulele releu de siguranță, care funcționează ca element de logică central în lanțul de siguranță și, pe de altă parte releul de cuplare, care este parte a elementului de logică.

În general, modulele releu de siguranță cu releu elementar cu ghidare forțată sunt folosite în aplicații cu solicitare ridicată din producția de mașini. Acestea trebuie să respecte directiva pentru utilaje. Solicitare ridicată înseamnă că funcția de siguranță este necesară mai mult de o dată pe an. Începând cu nivelul de siguranță PL C, diagnosticul extins oferă avantaje, datorită identificării proprietăților releelor elementare cu ghidare forțată. Cu ajutorul ghidării forțate, se poate realiza cu minim de efort diagnosticul necesare, prin urmare, se poate atinge gradul de acoperire DC pentru diagnostic. Din acest motiv, releele elementare cu ghidare forțată sunt populare în producția de mașini.

Releu de cuplare sigur pentru aplicații cu cerință scăzută

A doua categorie de module de releu de siguranță este reprezentată de releele de cuplare sigure, utilizate predominant în industria de prelucrare. Spre deosebire de producția de mașini, unitatea logică centrală a lanțului de siguranță este, în majoritatea cazurilor, un „Safety Instrumented System” (SIS - Sistem cu instrumente de siguranță). Un SIS există în paralel cu „Distributed Control System” DCS (Sistem de control distribuit) al sistemului de producție, care controlează procesul. SIS monitorizează procesul și intervine doar atunci când acest lucru este necesar din motive de siguranță.

În lanțul de siguranță, releul de cuplare sigur este parte a unității de logică. În anumite condiții, se poate renunța la releul de cuplare sigur. În măsura în care ieșirea digitală poate suporta sarcina și nu este necesară separarea galvanică. Spre deosebire de producția de mașini, majoritatea aplicațiilor din industria de prelucrare au o rată de solicitări pentru funcția de siguranță mai mică de o dată pe an (Low Demand). Prin urmare, rezultă alte cerințe privind releul de cuplare sigur, de ex. nu este necesară implementarea unui diagnostic continuu. Tendința actuală însă recomandă creșterea siguranței și disponibilității aplicațiilor prin integrarea unei funcții de diagnosticare precise.

În domeniul industriei de prelucrare, în prezent, sunt folosite predominant două variante diferite de relee cuplare sigure: releu de cuplare sigur cu releu elementar standard și o structură 1oo3 și releu de cuplare cu releu elementar cu ghidare forțată și o structură 1oo2. În ceea ce privește aplicațiile „Emergency-Shutdown” (ESD - Oprire de urgență), o structură 1oo2 sau 1oo3 înseamnă că două sau trei relee elementare sunt montate în serie. Fiecare operator al instalației trebuie să efectueze la intervale regulate un test de validare obligatoriu. În acest sens, componentele montate sunt verificate cu privire la funcționalitate în cadrul lanțului de siguranță. Din acest punct de vedere, releul ghidat forțat prezintă un avantaj major. Cu ajutorul ghidării forțate este determinată starea contactului de sarcină prin monitorizare stării contactului normal-închis. Acest lucru poate fi realizat și în timpul funcționării cu o funcție de diagnostic integrată. Pe scurt: pentru efectuarea testului de validare al releului de cuplare sigur, ieșirea digitală este comutată o singură dată. În cazul unui releu elementar standard, testul de validare nu este la fel de simplu de efectuat. În majoritatea cazurilor, releul de cuplare sigur este demontat și fiecare releul elementar montat este verificat individual cu privire la trecere sau înlocuit cu un releul nou.

În cazul unei structuri 1oo2 poate fi garantată o disponibilitate mai mare a sistemului în comparație cu structura 1oo3. Probabilitatea unei defecțiuni este mai mică în cazul structurii 1oo2, pentru că sunt montate mai puține componente care se pot defecta. O privire de ansamblu asupra acesteia este oferită de imaginea „Echilibru între disponibilitate și siguranță în structurile de siguranță”.